渗氮(氮化)

发布者: 发布时间:2016/9/18 14:42:47 阅读:次 【字体:

    铸铁零件在含有活性氮的介质中,于一定沮度下保温,使共表层渗入氮元素的过程称为铸铁的氮化。

  目前工业中应川最广泛的是气体氮化法。它是利川氨气在加热时分解出活性氮原子.被钢铁工件吸收后在其表面形成氮化层,井向心部扩放。获的分解反应如下:

  2NHs--->3Hz+2[Y]

  气体氮化处理的沮度一般在500^650℃范川内。氮化温度低,则氮的扩欲速度低,但表面硬度高。提高氮化沮度.就会加速氮化过程,增加氮化层厚度.但硬度有较大的降低。

  铸铁氛化处理的时间一般为40.90小时,保温时间愈长,硬度愈高,并a疲劳强度也随着提高。以球景铸铁曲轴试样试验结果为例,不进行氮化处理的试样疲劳强度为100%,则在其它条件相同的情况下,保谧40, 64, so小时的试样波劳强度分别为161%,173%,192%-

  氨的分解半也影响拟化的保温时问。氨的分解串根据氮化组度的不同一般为15--r30%~60-86%范围内。

  铸铁由于含碳盆及含硅盆较高,阻碍了氮原子的渗人及扩散,与钢相比较其氮化速度较为缓慢,便渗入深度降低。为要达到与钢同样的氮化层深度,期保沮时间将延长.5-2倍。

  普通灰口铸铁石墨呈较粗片状.且墓体不均匀,经氮化处理后所获得的氮化层亦不均匀,且平均硬度也低。经孕育处理和合金化的灰口铸铁别可得到改善。球垂铸铁和可银铸铁石墨皇球伏或团伙,可以获得均匀的氮化县,表面硬度也较高。

  在铸铁中添加合金元素成在振化前进行适当的热处理,氮化后能获得较高的表面硬度和一定的氮化层深度。

  几乎所有拟化物形成元寨都提高氮化层硬度,铝尤为显著。相在z%以内提高氮化层硬度,大于则降低。这是山于铸铁中若存在这些元素,经氮化后在氮化层中粼生成高硬度、高弥散度的合金氮化物。合金元素对氮化层硬度的影响见图8一1,

  因此,耍进行抓化处理的灰口铸铁建议采用下迷成分较适宜.2.4^"2.9%C.

  图8一1合金元素对氮化层硬度的影响

  为了缩短氮化时间,提商撅化的质是,可采川分级氮化法,即把氮化过程分为两一个成三个阶段.而每个氮化阶段内的温度、叶闻及氮的分解率都不相同。各种奴化典型工艺及其特点如下:

  1.等沮氮化.氮化温度为500-520℃。因氮化沮度低,可获得硬度商的氛化层。工件变形小。缺点是氮化周期长。适用于处理硬度要求高,变形址要求小的零件。

  2.两段氮化:第一段氮化没度为500^"520℃.便工件表面形成弥散度大硬度高的合金氮化物。第二阶段氮化沮度为550-560'0,使氮的扩散加块,缩短氮化周期。这种工艺规范生产上应用最广泛。

  3。三段氮化.第一段氮化a度500--520'C.第二段580^,600'0,第三段再降沮至500-520'r,保沮,因第二段温度提高,佩扩敬加快,氮化周期更短,但沮度高表面硬度降低,第三

  除了提高耐磨性和疲劳强度的氮化之外,还有抗腐蚀性的氮化。抗蚀拟化的目的是使工件表面获得一定厚度的政密的、化学抢定性高的氮化层c8相),应用于坑大气、过热蒸汽、淡水腐蚀等零件.

  抗蚀氮化的特点是处理温度较高,一般为600-650℃.保谧1--"3小时后获得0 .015-0.06毫米厚的氮化层。氨的分解串为40^x70%。

  某厂采用抗蚀佩化工艺处理球呈铸铁阀升降螺母来代替锅件,其工艺过程为:球遥铸铁经退火处理获得铁素体墓体。在620-650℃氮化处理3小叶。氨的分解率为65^-70%。处理后氮化层深度为0.02毫米,表面硬度为HV 4。。。

  零件上不需进行抓化的部分应坡铜,被锡或防护层,用于抓化防护的破层及涂料见 除了提高耐磨性和疲劳强度的氮化之外,还有抗腐蚀性的氮化。抗蚀氮化的目的是使工件表面获得一定厚度的致密的、化学稳定性高的氮化层(8相),应用于抗大气.过热蒸汽、淡水腐蚀等霉件。

  抗蚀氮化的特点是处理温度较高.一般为600-650'C,保谧1~3小时后获得0 .015-0.06毫米厚的氮化层。氨的分解率为40^x70%。

  某厂采用筑蚀氮化工艺处理球里铸铁阀升降螺母来代替铜件,其工艺过程为:球虽铸铁经退火处理获得铁素体墓体。在620^"650℃氮化处理3小时,氨的分解率为65-70%。处理后氮化层深度为0.02毫米,表面硬度为FIV 400,

  霉件上不需进行氮化的部分应镀银、镀锡或防护层,用于抓化防护的敏层及涂料见表8一2a

  气体氮化通常利用专门设备来进行。氮化的需将进行氮化的零件除油净化,并将不氮化的出裔诊杯胎梢曰_匆化讨璐对叔化工艾必氛产格榨制,控制要点如下,

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