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分析热处理中常用的三种气体渗氮工艺

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分析热处理中常用的三种气体渗氮工艺

发布日期:2018-11-27 作者: 点击:

  气体渗氮工艺和参数主要依据零件的渗氮层深度和外表硬度要求来确定。湖南热处理中常用的渗氮工艺有三种:等温渗氮法、两段渗氮、三段渗氮。其主要工艺参数(温度、时间、氨分化率)、效果、特色和使用如下。


  等温渗氮法(一般渗氮法)


  等温渗氮温度一般为500~510℃,保温时间48~100h,渗层深度可达0.45~0.60mm,外表硬度在900HV以上,渗氮层脆性较大。


  1工艺内容及效果


  a.前期氨分化率控制在低限,使外表敏捷构成弥散度大的氮化物,以取得高硬度的外表层。


  b.后期氨分化率升高,使表层氮原子向内层分散,添加渗层厚度。


  c.为了下降渗层脆性,在渗氮完毕前可进行2h分散处理,以下降表层氮浓度。这时氨分化率可控制在70%以上。


  d.对变形要求比较严厉的零件,渗氮完毕后应炉冷至180~200℃出炉。


  一般可冷至450℃以下快冷。


内齿圈气体氮化


  2特色及使用


  a.渗氮温度低,零件变形小,可取得高硬度的外表层,操作简便,但渗氮层浅,生产周期长。


  b.外表易产生富氮脆化层,有时还会有疏松层。


  c.适用于渗氮层变形要求严,硬度要求高的零件。


  两段渗氮


  两段渗氮为先在510℃渗氮,再升高至530~540℃渗氮,两段的保温时间相等或后段略长,其渗氮时间比等温渗氮少1/3左右。外表硬度低,为30~50HV。


  1工艺内容及效果


  a.一段渗氮的分化率较低,使外表可构成颗粒细小、弥散度高的氮化物,得到较高的外表硬度。


  b.二段渗氮的温度和氨分化率升高,加快了氮的分散,添加了渗层深度,缩短了生产周期,硬度梯度变得陡峭,并且亦可减薄脆性的白亮层。


  2特色及使用


  a.在确保外表得到高硬度的前提下可缩短生产周期,一起又可得到较深的渗氮层。


  b.适用于渗氮层较深,要求外表较硬而结构简单的零件。


  三段渗氮


  三段渗氮为510℃渗氮,再升温至550~560℃渗氮,然后降至520~530℃渗氮,保温时间大约各占1/3,渗速更快,外表硬度与两段渗氮相似,但变形略大一点。


  1内容及效果


  a.一段在渗氮温度低,氮分化率低的情况下,使最外层氮浓度到达饱和。


  b.二段升高温度,添加了氨分化率和氮原子向内部的分散速度。


  c.三段继续渗氮,使外表层氮浓度到达最佳浓度而不使外表硬度过低。


  2特色及使用


  渗氮时间短,渗层深,但工艺过程较复杂,不易控制。渗氮温度允许偏差值为±10℃,渗氮时间一般由随炉试样测得渗层深度决定。渗氮前预备热处理多选用调质处理,一般件允许选用正火处理。

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