滲氮工藝曲線(工業(yè)上常用的滲氮方法)
滲氮工藝曲線
氮是一種中性氣體,可視作惰性氣體。
在非活化狀態(tài)下,氮可用作保護加熱,防止鋼件的氧化,脫碳,因而廣泛用于光亮淬火,光亮退火,光亮回火等熱處理工藝中。在真空熱處理,氮氣常作為冷卻介質(zhì)使用;充氮加壓油淬時,氮氣即可保護真空爐的電熱元件,又可通過調(diào)節(jié)氮氣壓力,提高鋼件的淬硬度。在一定電壓和低真空狀態(tài)下,氮會電離,可進行離子滲氮和離子氮碳共滲。
【工藝流程】
一、退火爐升溫過程
1、蓋好上下爐蓋、穿帶孔,放氮閥打開。退火爐循環(huán)水打開。升溫前用精氮吹掃爐膛兩小時。
2、輻射管送電,100°C每小時曲線升溫。
3、升至300°C,爐輥打游蕩,調(diào)好爐壓。
4、升至600°C,化驗氧含量,氧含量小于0.6%且存在露點方可通氫。
5、升至680°C,開車。
二、降溫過程
1、停車,通知氣站停氫,關(guān)閉氫氣總閥門,退火爐680°C保溫。
2、停車兩小時,化驗氫含量小于2%,輻射管斷電降溫。
3、降至500°C,打開穿帶孔。
4、降至400°C,打開上下爐蓋。
5、降至300°C,爐輥停止游蕩,停氮氣。
6、降至150°C,停退火爐循環(huán)水。
工業(yè)上常用的滲氮方法
方法是苯發(fā)生硝化反應(yīng),得到硝基苯,接著鐵粉加鹽酸做還原劑,得到苯胺,苯胺發(fā)生重氮化反應(yīng),得到氯化重氮苯,酸性條件下水解就在苯環(huán)上引入了羥基。苯環(huán)(benzene ring)是苯分子的結(jié)構(gòu)。為平面正六邊形,每個頂點是一個碳原子,每一個碳原子和一個氫原子結(jié)合。苯環(huán)中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,鍵角均為120°,鍵長1.40?。
滲氮工藝流程
發(fā)黑一般是用來裝飾的,防銹性不是很好,耐磨功能有限。
滲氮(QBQ)主要是耐磨潤滑,耐腐蝕性都很好,但是其處理溫度一般都在480-550之間。很容易會對一般鋼鐵退火效應(yīng)。還有的是其成本要比發(fā)黑價格高出很多。
滲氮工藝曲線圖解
步驟及原理:
淬火是第一步工序,加熱溫度依鋼的成分而定,淬火介質(zhì)則根據(jù)鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。鋼淬火后內(nèi)應(yīng)力大,很脆,必須進行回火,以便消除應(yīng)力,增加韌性,調(diào)整強度?;鼗鹗鞘拐{(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能定型化的最重要工序。各種鋼力學(xué)性能隨回火溫度變化的曲線,又稱為鋼的回火曲線,可以作為選擇回火溫度的依據(jù)。對某些合金調(diào)質(zhì)鋼的高溫回火,要注意防止出現(xiàn)第二類回火脆性,以保證鋼的使用性能。
定義:
調(diào)質(zhì)是指一種用以改善鋼鐵材料綜合力學(xué)性能的熱處理工藝。即在淬火后再經(jīng)高溫回火處理。其目的在于使鋼鐵零部件獲得強度與韌性的良好配合,既有較高的強度,又有優(yōu)良的韌性、塑性、切削性能等。一些合金鋼或低合金鋼必須經(jīng)調(diào)質(zhì)后才可獲得良好綜合性能,這些鋼也可稱為調(diào)質(zhì)鋼。球墨鑄鐵調(diào)質(zhì)處理后既可提高強度,又可改善硬度和耐磨性。
應(yīng)用:
調(diào)質(zhì)處理廣泛用于要求具有優(yōu)良綜合性能,特別是在交變載荷下工作的結(jié)構(gòu)零件,如汽車的軸、齒輪,航空發(fā)動機的渦輪軸、壓氣機盤等。需要感應(yīng)加熱淬火的結(jié)構(gòu)鋼零件,在表面淬火之前,通常都先進行調(diào)質(zhì),以獲得細小而均勻的索氏體,有利于表面淬硬層,也可使心部獲得良好的綜合力學(xué)性能。氮化零件在滲氮前經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理可以改善鋼的加工性能,還能為滲氮作好組織準(zhǔn)備。為使量具在淬火前得到較高的光潔度,消除粗加工造成的應(yīng)力,減小淬火變形,并使淬火后的硬度高而均勻,可在精加工前進行調(diào)質(zhì)處理。對于鍛造后存在網(wǎng)狀碳化物或晶粒粗大的工具鋼,可采用調(diào)質(zhì)處理消除碳化物網(wǎng)并細化晶粒,且使碳化物球化改善可切削性,為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。
處理工藝:
鋼的熱處理工藝包括退火、正火、淬火、回火和表面熱處理等方法。其中回火又包括高溫回火、中溫回火和低溫回火。將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,以取得預(yù)期的力學(xué)性能。
調(diào)質(zhì)通常指淬火+高溫回火,以獲得回火索氏體的熱處理工藝。 方法也就是先淬火,淬火溫度:亞共析鋼為Ac3+30~50℃;過共析鋼為Ac1+30~50℃;合金鋼可比碳鋼稍稍提高一點。淬火后在500~650℃進行回火即可。
滲氮工藝曲線分析
(1)國內(nèi)外鏈條零件選用的鋼材主要區(qū)別在內(nèi)外鏈板上。鏈板的使用性能要求有較高的抗拉強度及一定的韌性。國內(nèi)普遍選用40Mn、45Mn制造,較少采用35鋼。而40Mn、45Mn鋼板化學(xué)成分較國外S35C、SAEl035鋼材范圍寬,且表層存在1.5%一2.5%厚度的脫碳。因此,鏈板在淬火及充分回火后往往存在脆性斷裂現(xiàn)象。 在進行硬度測試時,鏈板淬火后表面硬度偏低(小于40HRC),若磨去一定厚度表層,則其硬度可達50HRC以上,這將嚴重影響鏈條的最小拉伸載荷。 (2)國外廠商一般選用S35C、SAEl035,采用較先進的連續(xù)式網(wǎng)帶滲碳爐,熱處理在加熱過程中用保護氣氛進行復(fù)碳處理,加上嚴格的現(xiàn)場過程控制,因而很少發(fā)生鏈板淬火回火后出現(xiàn)脆性斷裂或表面硬度偏低的現(xiàn)象。 金相觀察表明,鏈板淬火后表面存在大量的細針狀馬氏體組織(約15—30um),而心部為條塊狀馬氏體組織。在同等鏈板厚度的條件下,經(jīng)回火后其最小拉伸載荷較國內(nèi)產(chǎn)品大。國外一般用1.5mm厚板材,要求拉力>18kN,而國內(nèi)鏈條一般選用1.6—1.7mm厚板材,要求拉力>17.8kN。 (3)由于對摩托車鏈條零件要求的不斷提高,國內(nèi)外廠商不斷對銷軸、套筒及滾子所用的鋼材進行改進。鏈條的最小拉伸載荷,尤其是耐磨性都與鋼材有關(guān)。國內(nèi)外廠商近期選用20CrMnTiH鋼替代20CrMnMo作銷軸材料后,其鏈條拉伸載荷提高13%一18%,而國外廠商用SAE8620鋼作銷軸與套筒的材料也與此有關(guān)。經(jīng)實踐表明,只有改善銷軸與套筒之間的配合間隙,改進熱處理工藝及潤滑等途徑,才可大幅提高鏈條的耐磨性及拉伸載荷。 (4)摩托車鏈條零件中內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板和銷軸都是過盈配合固定在一起,而銷軸和套筒為間隙配合。鏈條零件之間的配合對鏈條的耐磨性、最小拉伸載荷有很大影響。根據(jù)鏈條使用場合和破壞載荷的不同,分為A、B、C三級。A級用于重載、高速和重要的傳動;B級用于一般傳動;C級為普通抵檔用途。故而A級鏈條零件之間的配合要求較嚴。 2.熱處理技術(shù) 熱處理工藝技術(shù)對鏈條零件尤其是摩托車鏈條的內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此,要想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的摩托車鏈條,必須要有先進的熱處理技術(shù)和裝備。 由于國內(nèi)外廠商對摩托車鏈條品質(zhì)的認識、現(xiàn)場控制及技術(shù)要求等方面的差距,表現(xiàn)在鏈條零件熱處理工藝技術(shù)的制訂、完善及制造過程有所差別。 (1)國內(nèi)生產(chǎn)商采用的熱處理技術(shù)和裝備。我國鏈條行業(yè)的熱處理設(shè)備落后于工業(yè)發(fā)達國家,特別是國產(chǎn)網(wǎng)帶爐存在結(jié)構(gòu)性、可靠性和穩(wěn)定性等一系列問題。 內(nèi)、外鏈板采用40Mn、45Mn鋼板,材料主要有脫碳、裂紋等缺陷。調(diào)質(zhì)采用普通網(wǎng)帶爐,無復(fù)碳處理,造成脫碳層超標(biāo)。銷軸、套筒和滾子采用滲碳淬火,淬火有效硬化層深0.3~0.6mm,表面硬度≥82HRA,雖然使用滾筒式爐生產(chǎn)靈活、設(shè)備利用率高,但是其中工藝參數(shù)的設(shè)定和變更需由技術(shù)人員制定,而且在生產(chǎn)過程中,這些經(jīng)人工設(shè)定的參數(shù)值無法隨氣氛的瞬時變化而自動修正,熱處理質(zhì)量在很大程度上仍依賴于現(xiàn)場技術(shù)人員(技術(shù)工人)的技術(shù)水平,其質(zhì)量重現(xiàn)性較差??紤]到產(chǎn)量、規(guī)格及生產(chǎn)成本等,這種局面一時難以改觀。 (2)國外生產(chǎn)商采用的熱處理技術(shù)和裝備。國外廣泛采用連續(xù)式網(wǎng)帶爐或鑄鏈?zhǔn)綗崽幚砩a(chǎn)線,氣氛控制技術(shù)已相當(dāng)成熟,無需技術(shù)人員再制定工藝,并可根據(jù)爐內(nèi)氣氛的瞬時變化情況隨時修正有關(guān)參數(shù)值;對于滲碳層濃度、硬度、氣氛和溫度的分布狀態(tài)可實現(xiàn)自動控制,無需人工調(diào)節(jié),可使碳濃度波動值控制在≤0.05%的范圍內(nèi),硬度值的波動控制在1HRA范圍內(nèi),溫度嚴格控制在±0.5一±1℃范圍內(nèi)。 內(nèi)、外鏈板調(diào)質(zhì)除品質(zhì)穩(wěn)定外,而且生產(chǎn)效率高。銷軸、套筒和滾子滲碳淬火整個滲碳過程中不斷根據(jù)爐溫和碳勢的實際采樣值計算濃度分布曲線的變化情況,并隨時修正和優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)定值,確保滲碳層的內(nèi)在質(zhì)量處在受控狀態(tài)。 總之,我國摩托車鏈條零件熱處理工藝技術(shù)水平與國外企業(yè)相比差距較大,主要是由于質(zhì)量控制及保證體系不夠嚴格,仍落后于發(fā)達國家,尤其是熱處理后的表面處理技術(shù)差別較大。簡便、實用且無污染的不用溫度下著色技術(shù)或保持原色可作為首選。 3.問題及發(fā)展方向 摩托車鏈條屬于工業(yè)基礎(chǔ)范疇,為勞動密集型產(chǎn)品,尤其在熱處理技術(shù)方面,目前還處在發(fā)展階段。由于技術(shù)和裝備方面的差距,鏈條很難達到預(yù)期的使用壽命(15000h)。為達到此要求,除了對熱處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)、可靠性和穩(wěn)定性要求更高之外,更要注意爐起成分的精確控制,即碳式和氮式的精確控制。 零件的熱處理向微畸變、高耐磨方向發(fā)展。為了大幅度提高銷軸的拉伸載荷及表面的耐磨性,有研發(fā)能力的廠商不僅從用材上進行改進,而且嘗試對其表面進行鍍鉻、滲氮及碳氮共滲等其他工藝的處理,也取得了較好的效果。關(guān)鍵是如何制定穩(wěn)定的工藝及用于規(guī)模生產(chǎn)。 在制造套筒方面,國內(nèi)外在技術(shù)上大同小異。由于在摩托車鏈條的耐磨方面,套筒有著重要的影響。即鏈條的磨損伸長主要體現(xiàn)在銷軸與套筒的過度磨損中,因此其材料選用、接縫方式、滲碳淬火質(zhì)量及潤滑等方面是關(guān)健。開發(fā)生產(chǎn)無縫套筒是大幅提高鏈條耐磨性的一個破熱點。 4.結(jié)束語 我國國產(chǎn)摩托車鏈條產(chǎn)品質(zhì)量與國外先進企業(yè)的產(chǎn)品存在一定差距。近10年來,國內(nèi)外都十分重視摩托車鏈條的選材及熱處理技術(shù)的發(fā)展。我國于2000年12月開始執(zhí)行國GB/T18150—2000(等同采用IS010823:1996滾子鏈傳動選擇指導(dǎo)),為我國提高鏈條品質(zhì)及疲勞強度方面指明了方向。國內(nèi)廠商應(yīng)與相關(guān)單位密切配合研制用于規(guī)模生產(chǎn)的摩托車鏈條,共同開發(fā)、試制不同材料的鏈條,突破用中低碳鋼作鏈板、20CrMo系低碳合金鋼作銷軸用料的常規(guī)定式,改換低、中合金鋼板作鏈板用料,提高銷軸用料含碳量及改換其它零件用料等途徑來提高鏈條品質(zhì)。 為此,國內(nèi)鏈條生產(chǎn)廠商還應(yīng)積極開發(fā)生產(chǎn)各類摩托車發(fā)動機時規(guī)鏈,以便開拓生產(chǎn)鏈條空間,贏得更大的市場份額,盡快開發(fā)生產(chǎn)無縫套筒,探討適用的鍍鉻等工藝來大幅提高銷軸的表面硬度,且積極尋求高性能鏈條潤滑油品等舉措,全面提高摩托車鏈條零件品質(zhì),生產(chǎn)出具有國際競爭力品牌的鏈條,滿足市場的需求。
滲氮熱處理工藝
(硬)氮化 處理介質(zhì):氣體(液NH3 NH3裂解) 離子 時間:15-----70小時 溫度:480----520C 層深:白亮層(外層)越少越好 擴散層:0。
1-----------0。65MM 軟氮化 (氮碳共滲) 處理介質(zhì):氣體 液體 離子 溫度:溫度:520------590C 奧氏體:溫度600-----720C 層深:白亮層 0。1-----0,2MM 擴散層 要求其次 (0-------0。08MM) 區(qū)別對比看看就知道了。離子滲氮工藝規(guī)范
熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu),來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。下面介紹幾種常用的熱處理工藝方法。常用的熱處理方法如下:
1.正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當(dāng)溫度保持一定時間后在空氣中冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。
2.退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度,保溫一段時間后,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。
3.固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝?! ?/p>
4.時效:合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后,在室溫放置或稍高于室溫保持時,其性能隨時間而變化的現(xiàn)象?! ?/p>
5.固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能,消除應(yīng)力與軟化,以便繼續(xù)加工成型。
6.時效處理:在強化相析出的溫度加熱并保溫,使強化相沉淀析出,得以硬化,提高強度?! ?/p>
7.淬火:將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻,使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織
8.回火:將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當(dāng)溫度保持一定時間,隨后用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝?! ?/p>
9.鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應(yīng)用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性?! ?0、離子滲氮在低于一個大氣壓的滲氮氣氛中,利用工件(陰極)和陽極之間的產(chǎn)生的輝光放電進行滲氮的工藝稱為離子滲氮。其特點是:滲氮速度快;組織易控制,氮層脆性?。蛔冃涡?;易保護,節(jié)約能源;污染少。 11.調(diào)質(zhì)處理:一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān),一般在HB200—350之間?! ?2.釬焊:用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、熱處理技術(shù)也不斷地發(fā)展的越來越先進,給工業(yè)也帶來了更大的便利,而傳統(tǒng)的熱加工工藝總是需要投入很多的資源和原材才能加工出優(yōu)質(zhì)的金屬工件,而且在過程中也會產(chǎn)生大量的浪費現(xiàn)象,原材料利用不充分等等,而如今的離子滲氮爐在進行離子滲氮熱處理加工工藝過程中卻更能節(jié)約能源、排放污染物和氣體更少、而且也提高了工作效率。是熱處理歷史中又一重要的發(fā)明。
滲碳工藝曲線
(1)滲碳層中網(wǎng)狀或大塊花碳化物產(chǎn)生的原因是滲碳碳勢太高,使表面滲層含碳量太高合滲碳后冷卻速度過慢。網(wǎng)狀碳化物增加了表面脆性,滲層容易剝落,降低使用壽命,容易使零件表面在淬火或磨削加工中產(chǎn)生裂紋。消除的辦法是進行Acm以上的高溫淬火或正火。預(yù)防辦法是減低爐內(nèi)碳勢,延長擴散時間。
(2)滲碳層中大量殘余奧氏體產(chǎn)生的原因是滲碳劑濃度太高使表面含碳量過高、淬火溫度太高。消除的辦法是進行高溫回火后重新加熱淬火+回火或冷處理+回火。預(yù)防措施:降低爐內(nèi)碳勢,選擇較低的淬火溫度。
淬火劑溫度偏高也是原因之一。淬火劑的溫度越低,淬火冷卻的終止溫度距離馬氏體轉(zhuǎn)變終止點Mf也就越近,馬氏體轉(zhuǎn)變進行越充分,殘余奧氏體就越少。反之,淬火劑溫度高了,則殘余奧氏體量也就多了。
(3)反常組織一般在含氧量較高的鋼(如沸騰鋼)固體滲碳時出現(xiàn),其特征是網(wǎng)狀碳化物和珠光體之間被一層鐵素體所分離。這種組織淬火后易出現(xiàn)軟點。消除的辦法是適當(dāng)提高淬火溫度或適當(dāng)延長淬火加熱的保溫時間,以便使組織均勻化,并選用更為劇烈的冷卻劑淬火。
(4)滲碳零件中形成魏氏組織在高溫下進行長時間滲碳后,奧氏體晶粒會急劇長大,碳濃度也大大增加,在隨后的緩慢冷卻中,二次滲碳體很易于沿奧氏體晶粒的一定晶面析出,形成穿插在晶粒內(nèi)部的白亮色的粗針,這種組織稱為過共析魏氏組織。產(chǎn)生的原因是長時間過熱滲碳和滲碳后冷卻太緩慢。這種組織可通過滲碳后的兩次家人淬火予以改善或完全消除。
在滲碳件的心部出現(xiàn)魏氏組織,這種魏氏組織的針狀物是先共析鐵素體。形成的原因是:①原材料為本質(zhì)粗晶粒鋼或原始組織中已有魏氏體組織,通過高溫長時間滲碳,晶粒會更加粗大,在隨后的緩慢冷卻中,先共析鐵素體以針狀自晶界向晶內(nèi)析出或在晶粒內(nèi)部單獨呈針狀析出而形成白亮針狀的魏氏組織。②滲碳工藝不當(dāng)。滲碳溫度過高,保溫時間太長,奧氏體晶粒特別粗大,導(dǎo)致冷卻后出現(xiàn)魏氏組織,這種組織具有明顯的過熱特征??赏ㄟ^正火處理來改善或消除。
(5)黑色組織某些合金鋼滲碳后,表層組織中出現(xiàn)沿晶界斷續(xù)的網(wǎng)狀黑色組織,其深度約為0.03~0.05mm,其特征與過燒組織相似。這種組織有時也成為非馬氏體組織。它的出現(xiàn)會引起表層顯微硬度值、耐磨性、零件疲勞強度和接觸疲勞強度等降低。產(chǎn)生的原因是由于滲碳介質(zhì)中的氧向鋼內(nèi)擴散,在晶界上形成鉻、錳、鈦、硅等元素的氧化物,使得晶界處合金元素貧化,造成局部淬透性下降,而出現(xiàn)了黑色的奧氏體分解產(chǎn)物(屈氏體等)。消除的辦法是直接把有黑色組織的表層磨削掉,或采用高冷卻能力的淬火介質(zhì),或進行噴丸處理(非馬氏體層≤0.02mm時)。
(6)過渡區(qū)中出現(xiàn)白色馬氏體帶這些低碳合金滲碳鋼在滲碳后空冷時,常常會出現(xiàn)最表層的組織為珠光體和碳化物,而距離表面有一定深度的共析層中出現(xiàn)白色的淬火馬氏體和殘余奧氏體帶。而有的鋼還會在滲層的過渡區(qū)中出現(xiàn)白色馬氏體等。
形成上述組織的原因:雖然表面層中的含碳量較高,但它的碳大部門都形成了碳化物,因而降低了基體中的含碳量和合金元素濃度。這些因素使奧氏體很不穩(wěn)定,滲碳后冷卻時易于形成珠光體型的組織。
與表面層的情況相反,在離表面一定深度的共析層中,雖然含碳量低于表面,但由于未形成大量的合金碳化物,碳和合金元素均能較好地溶解到基體中,晶粒也比表面層的粗,因而奧氏體比表面層得穩(wěn)定一些,使C曲線右移,臨界淬火冷卻速度下降,在滲碳后空冷的情況下也能得到淬火馬氏體和一定數(shù)量的殘余奧氏體組織。
這種組織在滲碳后的熱處理中可以消除,不會影響零件的性能。但是由于這種組織的出現(xiàn),有時會因內(nèi)外相變應(yīng)力值超過材料的強度極限而導(dǎo)致內(nèi)部裂紋,淬火后滲層會發(fā)生剝落,造成零件的報廢。
(7)過熱滲碳時過熱或滲碳后淬火加熱時過熱,將使鋼的晶粒過分長大而增加脆性。滲碳時過熱還使表層含碳量大大增加,以致碳化物數(shù)量也增加,并可能呈大片狀,嚴重時甚至出現(xiàn)萊氏體,以致不能使用。消除過熱組織的辦法是進行正火,使晶粒細化。
(8)表面脫碳產(chǎn)生的原因是滲碳后期的爐內(nèi)碳勢過低或滲碳后冷卻及淬火加熱時保護不良所致。消除辦法是進行補滲,或磨削掉脫碳層,或進行噴丸處理(脫碳層≤0.02mm時)。
(9)表層含碳量過低產(chǎn)生的原因是滲碳氣氛濃度過低、滲碳溫度低、滲碳時間短、滲碳爐漏氣、零件表面沉積炭黑、裝爐量太多等。表層含碳量過低也和表面脫碳一樣,降低了表面硬度、耐磨性、接觸疲勞強度和疲勞強度,消除的辦法是進行補滲。
(10)滲碳層深度不足產(chǎn)生的原因是滲碳溫度偏低、滲碳時間過短、滲碳劑濃度不足、滲碳爐漏氣、裝爐量過多、零件表面積炭或氧化、試樣檢驗不準(zhǔn)等。消除的辦法是補滲,補滲的平均速度可按正常滲碳速度的一半計算,這是因為補滲時碳濃度較小的緣故。
(11)滲碳層過深產(chǎn)生的原因是滲碳溫度偏高、試樣檢驗不準(zhǔn)、時間過長,嚴格要求滲層的產(chǎn)品只得報廢。
(12)滲碳層不均勻產(chǎn)生的原因是零件表面不清潔或積炭、爐溫不均勻、固體滲碳箱過大或箱中滲碳劑混合不均勻、氣體滲碳爐內(nèi)氣氛循環(huán)不良或漏氣、原材料帶狀組織嚴重等。消除的辦法是補滲,為了避免層深增加太多,滲碳溫度可適當(dāng)取低些,這樣在深的部位層深增加得少,而淺的部位可增加多些。
(13)表面腐蝕及氧化產(chǎn)生的原因是滲碳劑中含有硫和硫酸鹽、零件表面不清潔、氣體滲碳爐漏氣、零件高溫出爐、淬火鹽浴脫氧不良等。
(14)心部硬度不足產(chǎn)生的原因是淬火加熱溫度偏低或保溫時間不夠、心部有未溶解
滲氮處理安排在什么工序
銀灰色或者暗灰色
氮化 處理后零件的表面顏色應(yīng)該為銀灰色或者暗灰色。如果出現(xiàn)其它顏色是不正常的。
氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性
Ps:是一種表面熱處理工藝,表面滲人氮元素,有一層很薄的化合物層(白亮層)。既耐磨,又有一定的耐蝕性。
一般情況下氮化處理是最后一道工序但要求精度高的也可以加一道精磨或超精磨工序,一般為研磨,不再進行別的切削加工。