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技术问题

气体碳氮共渗工艺类型

碳氮共渗是碳氮原子同时渗入工件表面的一种化学热处理工艺。碳氮共渗与渗碳不同,由于氮的渗入而具有以下主要特点。 (1)氮的渗入降低了渗层的相变温度(A1、A3点)
碳氮共渗能在较低的温度下进行。工件不易过热,便于直接淬火,淬火变形小。
(2)氮的渗入降低了渗层的临界冷却速度
碳氮共渗层中的碳氮奥氏体比渗碳奥氏体的稳定性高,临界冷却速度降低,可以在比渗碳件更低的冷却速度下得到表面硬化层,提高渗层的淬透性。同时也可减小钢件共渗后的淬火变形和开裂的倾向。
(3)氮的渗入降低了渗层的马氏体相变温度(Ms)
由于马氏体相变温度下降,减少了奥氏体的转变量,使表层残余奥氏体较多,硬度有所下降。
(4)碳氮同时渗入加大了碳的扩散系数在相同的温度和时间条件下,碳氮共渗层的深度远大于渗碳层的深度,即碳氮共渗的渗速较快,可以缩短工艺周期。 碳氮共渗层比渗碳有更高的耐磨性、疲劳强度和耐蚀性;比氮化有较高的抗压强度和较低的表面脆性,而且生产周期短,渗速快,可用材料广泛,因此在国内外都得到广泛的应用。 碳氮共渗热处理工艺按照温度划分为3种,常见的分类方法有以下几种。 ①按使用介质不同,可分为固体碳氮其渗、液体碳氮共渗与气体碳氮共渗。 ②按共渗温度的不同,又可分为低温碳氮共渗( 520~580℃)、中温碳氮共渗( 780~880℃)和高温碳氮共渗(880~930℃)。低温碳氮共渗以渗氮为主,主要用来提高工模具的表面硬度、耐磨性和抗咬合性,又称为软氮化。 高温碳氮共渗以渗碳为主,现已很少采用。习惯上所说的碳氮共渗主要是指中温气体碳氮共渗。这种工艺的主要特点是处理温度较渗碳低,且工艺时间短,渗层性能好,适用面宽。 ③按渗层深度的不同,又可分为浅层碳氮共渗和深层碳氦共渗。一般碳氮共渗的渗层深度较薄,通常小于1mm,应用的范围主要是承受中、低负荷的耐磨件。深层碳氮共渗的层深可达3-5mm,用于受载较大的工件,由于有足够深的渗层,故渗层不至于压陷及剥离。 本文参考《热处理工艺问答》一书。 相关链接
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