金属热处理加工中温气体碳氮共渗钢铁

2018-06-12 18:32:22    来源:搜好货    
在钢的碳氮共渗中,不仅有气体渗碳,还有中温气体渗碳,这种渗碳的方法具有较低温度下及相同时间中可以获得相同的渗层深度,在处理温度相同情况下,共渗速度较快的特点。

还具有碳氮共渗在工件表面、炉壁和发热体上不析出碳黑等特点。下面我们就来具体介绍一下金属热处理加工中温气体碳氮共渗工艺。

1、共渗介质

现在生产中常见的共渗介质有两类。

(1)一种含有2%—10%氨气的渗碳气体。

(2)含碳氮的有机液体。

2、共渗温度及时间

中温气体碳氮共渗工件的使用状态和渗碳淬火相近,一般都是共渗后直接淬火。因此,尽管氮的渗入能降低临界点,但考虑心部强度,一般共渗温度仍选在该种钢的Ac3点以上,接近于点Ac3的温度。但温度过高,渗层中氮含量急剧降低,其渗层与渗碳相近,且温度提高,工件变形增大,因此失去碳氮共渗的意义。根据钢种及使用性能一般碳氮共渗温度为820—880℃。

3、碳氮共渗后的热处理

碳氮共渗比渗碳温度低,一般共渗后都采用直接淬火。因为氮的渗入,使过冷奥氏体稳定性提高,故可采用冷却能力较弱的淬火介质,但应考虑心部材料的淬透性。碳氮共渗后采用低温回火。

4、碳氮共渗层的组织与性能

碳氮共渗层的组织取决于共渗层中碳、氮浓度,钢种及共渗温度。

一般中温碳氮共渗层淬火组织,表面为马氏体基底上弥散分布的碳氮化合物,向里为马氏体加残余奥氏体,残余奥氏体量较多,马氏体为高碳马氏体,再往里残余奥氏体量减少,马氏体也逐渐由高碳马氏体过渡到低碳马氏体。

共渗层中碳氮含量强烈地影响了渗层组织。碳氮含量过高时,渗层表面会出现密集粗大条块状碳氮化合物,使渗层变脆。如果出现空洞,一般都是由于渗层中含氮量过高,在碳氮共渗过程时间较长时,由于碳浓度增高,发生氮化物分解及脱氮过程,原子氮变成分子氮而形成空洞。

渗层中含氮量过低,使渗层过冷奥氏体稳定性降低,淬火后在渗层中会出现屈氏体网,因此,渗层氮的质量分数不应低于0.1%。一般认为中温碳氮共渗层氮的质量分数以0.3%—0.5%为宜。渗层中碳氮含量不同,组织不同,直接影响碳氮共渗层性能。

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