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滲氮 |
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滲氮用鋼---凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金結構鋼、工具鋼、不袗(不袗滲氮前需去除工件表面的鈍化膜,對不袗、耐熱鋼可直接用離子氮化方法處理)、球墨鑄鐵等均可進行滲氮. 滲氮後零件雖然具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度,但只是表面很薄的一層(鉻鉬鋁鋼於500--540C經35--65h滲氮層深只達0.3--0.65mm) .必須有強而韌的心部組織作為滲氮層的堅實基底,才能發揮滲氮的最大作用.總的來看,大部分滲氮零件是在有摩擦和復雜的動載荷條件下工作的,不論表面和心部的性能都要求很高.如果用碳鋼進行滲氮,形成Fe 4N和Fe 2N較不穩定。溫度稍高,就容易聚集粗化,表面不可能得到更高的硬度,並且其心部也不能具有更高的強度和韌性. 為了在表面得到高硬度和高耐磨性,同時獲得強而韌的心部組織,必須向鋼中加入一方面能與氮形成穩定氮化物,另外還能強化心部的合金元素.如Al、 Ti、V、W、Mo、Cr等,均能和氮形成穩定的化合物.其中Cr、W、Mo、V還可以改善鋼的組織,提高鋼的強度和韌性. 當前專門用於滲氮的鋼種是38CrMoAlA,其中鋁與氮有極大的親和力,是形成氮化物提高滲氮層強度的主要合金元素.AlN很穩定,到約1000C的溫度在鋼中不發生溶解.由於鋁的作用使鋼具有良好的滲氮性能,此鋼經過滲氮表面硬度高達1100--1200HV(相當67--72HRC).38CrMoAlA鋼脫碳傾向嚴重,各道工序必須留有較大的加工餘量. 注意事項 (1)滲氮前的預備熱處理調質--滲氮工件在滲氮前應進行調質處理,以獲得回火索氏體組織.調質處理回火溫度一般高於滲氮溫度. (2)滲氮前的預備熱處理去應力處理--滲氮前應盡量消除機械加工過程中產生的內應力以穩定零件尺寸.消除應力的溫度均應低於回火溫度,保溫時間比回火時間要長些,再緩慢冷卻到室溫.斷面尺寸較大的零件不宜用正火.工模具鋼必須採用淬火回火,不得用退火. (3)滲氮零件的表面粗糙度Ra應小於1.6um,表面不得有拉毛、碰傷及生鏽等缺陷.不能及時處理的零件須塗油保護,以免生鏽.吊裝入爐時再用清潔汽油擦淨以保證清潔度. (4)含有尖角和銳邊的工件,不宜進行氮化處理. (5)局部不氮化部位的保護,不宜用留加工餘量的方法. (6)表面未經磨削處理的工件,不得進行氮化. |
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