钢的渗氮技术及检验演讲稿.ppt

渗氮工艺及实践 合金结构钢工艺路线 一般渗氮结构钢零件的加工工艺路线是毛坯锻造-正火或退火-切削加工-调质处理-精加工-渗氮。 调质处理的淬火加热温度对渗氮件质量有很大影响，淬火加热温度过高，奥氏体晶粒粗大，使渗氮层出现脉状组织，出现网状氮化物。淬火时的冷却速度对调质后的组织有重要影响，大块游离铁素体,贝氏体的出现既影响调质后的机械性能，也显著影响渗氮层的氮化物形态。此外，调质处理的回火温度对渗氮速度和渗氮层的表面硬度也有明显的影响。 新版课件 * 渗氮工艺及实践 结构钢的气体渗氮工艺 气体渗氮的工艺参数主要有渗氮温度，气氛的氮势和渗氮时间。参数的确定应根据零件的使用性能对渗氮层所提出的渗层组织结构性能要求根据所用材料及渗氮规律来确定。同时还应根据所用的渗氮设备，零件对渗氮后变形的要求，以及经济性等因素来综合制定。 常规渗氮工艺 等温渗氮工艺（一段渗氮法） 它是在同一渗氮温度下，长时间保温的渗氮方法。通常在490-510℃渗氮，渗氮变形小，可获得最高的渗层硬度，但渗速较慢，渗氮时间较长。典型工艺如图5所示 。这种工艺适用于变形要求严格，硬度要求高的零件。 图5 新版课件 * 渗氮工艺及实践 二段渗氮 第一段渗氮温度和氮势与等温渗氮相同，目的是形成弥散度大的细小的沉淀硬化产物（混合偏聚区），然后再升温到550℃降低氮势继续渗氮，以加速氮在钢中的扩散，加深渗氮层的深度，从而显著缩短总的渗氮时间，使渗氮层的硬度分布趋于平缓，工艺曲线图如图6所示 图6 二段渗氮后，渗氮层硬度稍有下降，变形有所增加。适用于对渗层要求深的零件。 3.3.2 新版课件 * 渗氮工艺及实践 三段渗氮法 三段渗氮法的工艺规程如下图所示。零件先在510℃左右低温渗氮，使表层形成弥散度高的氮化物并使表层氮含量达到较高值。第二阶段升温到560~570℃。同时提高氨分解率，使氮原子以较大速率充分向内扩散，形成较厚的渗氮层。第三阶段基本上与第一阶段相同，目的是提高表面氮含量和硬度。 这种工艺是将第二阶段的温度适当提高，以加快渗氮过程，同时增加较低温度的第三阶段，以弥补因第二阶段氮的扩散快而使表面氮浓度过低，保证表面含氮量以提高表面硬度。 三段式渗氮能进一步提高渗氮速度，显著缩短生产周期，但硬度比一般渗氮工艺低，脆性、变形等比一般渗氮工艺略大。 新版课件 * 渗氮工艺及实践 循环两段渗氮新工艺 所谓“循环两段”渗氮是指进行2~4个周期较短的二段渗氮循环。工艺曲线如右图所示。 渗氮初期采用较低的氨分解率和较低的渗氮温度，使零件表面氮含量提高，气氛与零件表面逐渐达到吸收与扩散的亚平衡。 升高温度，加大氨分解率，目的提高氮的扩散系数，强化氮在渗层中的扩散。持续6h后，零件表面氮含量降低。此时渗层增长速率极小，不宜再延长保温时间。 于是进入第二循环第一阶段，即降低温度和氨分解率，恢复高渗氮势。并逐渐达到新的亚稳平衡。 随后又适时提高温度与氨分 解率。如此循环，就能充分利 用强渗与扩散的高速（高效 率）阶段。 新版课件 * 渗氮工艺及实践 可控渗氮工艺 常规渗氮方法所用的氮势太高，范围也太宽，常形成较厚的白层及大量脉状氮化物，脆性增大，为此需要正确控制渗氮层的含氮量，对氮势进行精确控制。 定值可控渗氮工艺 在渗氮过程中氮势控制值不变，参照氮势门槛值选择氮势的控制值，能够按要求控制表面化合物层的厚度，或获得无白层的渗氮层。 典型工艺：液压泵锭子，材料38CrMoAl, 技术要求： 深层：0.4-0.6mm