氮碳共渗是在液体渗氮基体上发展起来,所用盐浴是剧i毒的青盐。可以看出碳氮共渗的温度较高,其组织由ε相、γ相和含氮的渗碳体Fe3(C,N)所组成,所以热应力和组织应力都较前两者大,再者渗层薄,所以不能承受重载。为了提高盐浴活性,促使渗氮和渗碳过程加速,通入空气或氧气,即产生氧化过程加大氮和碳原子的活性。由于青盐引起严重公害,又发展为加尿素为主要成分的氮碳共渗,虽然不用青盐,但盐浴仍有青酸
氮碳共渗钢
氮碳共渗是在液体渗氮基体上发展起来,所用盐浴是剧
i毒的青盐。可以看出碳氮共渗的温度较高,其组织由ε相、γ相和含氮的渗碳体Fe3(C,N)所组成,所以热应力和组织应力都较前两者大,再者渗层薄,所以不能承受重载。为了提高盐浴活性,促使渗氮和渗碳过程加速,通入空气或氧气,即产生氧化过程加大氮和碳原子的活性。由于青盐引起严重公害,又发展为加尿素为主要成分的氮碳共渗,虽然不用青盐,但盐浴仍有青酸根,且使用过程盐浴成分不稳定,因而液体氮碳共渗工艺的应用受到限制。气体氮碳共渗工艺由于其处理温度低(一般500-600℃),以渗氮为主、渗碳为辅,同时渗后的性能比单一渗氮或渗碳更理想,因而使用较广泛。
氮碳共渗工艺特点
氮和碳同时共渗与单一渗氮相出具有以下特点:1.由于活性碳原子的存在,使渗氮速度加快,一旦表层ε相形成,将为共渗温度下渗碳创造条件。这表明碳与氮在共渗中是相互起促进作用的。含碳和氮有机i溶剂滴入法——使用三乙i醇胺(或甲酰胺、或乙i二胺)。因而氮碳共渗速度远高于单一渗氮速度。2.在氮碳共渗化合物层ε相中:除含有氮外,还含有一定量碳(约2%)。由于ε相中含有碳,使ε相的脆性降低。这表明氮碳共渗后的白亮化合物层不呈现脆性。
氮碳共渗组织
渗层性能:
间隙进入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化台物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同时硬度随由外向内不断降低的氮含量而变化。
碳钢化合物层的硬度约为HV 700~900,而合金钢约HV 1000~1500。
氮碳共渗层有较高的抗拉强度和屈服强度及疲劳强度,但断面收缩率、延伸率及冲击韧性明显降低。这表明表层起脆性作用。
碳氮共渗与氮碳共渗的区别
等离子氮化由于其温度低、渗氮周期短(温度为500-520℃,时间为12至15小时)组织由ε相、γ相组成,基本不含有脆性ζ相,从而使热应力和组织应力大为降低,变形量小,不易开裂,可作为last工序。为了提高盐浴活性,促使渗氮和渗碳过程加速,通入空气或氧气,即产生氧化过程加大氮和碳原子的活性。气体渗氮温度一般为500~560℃,时间一般为30至50小时,采用氨气(NH3)作渗氮介质,可以看出温度虽然不高,但时间很长,其热应力就大。组织由ε相、γ相组成,处理不好时有脆性ζ相。
气体软氨化(碳氮共渗)温度常用560-570℃,因该温度下氮化层硬度值较高。氮化处理温度低,变形很小,它与渗碳、感应表面淬火相比,变形小得多。氮化时间常为2-3小时,因为超过2.5小时,随时间延长,氮化层深度增加很慢。可以看出碳氮共渗的温度较高,其组织由ε相、γ相和含氮的渗碳体Fe3 (C, N)所组成,所以热应力和组织应力都较前两者大,再者渗层薄,所以不能承受重载。但这种处理也有优点,由于软氮化层不存在脆性ζ相,故氮化层硬而具有一定的韧性,不容易剥落。
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