軟氮化
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軟氮化又稱氮碳共滲或鐵素體氮碳共滲,是一種在相對(duì)較低溫度下將氮原子和碳原子同時(shí)滲入鋼材表層的化學(xué)熱處理工藝。以下是關(guān)于軟氮化的詳細(xì)介紹:
工件被置于含有活性氮原子和碳原子的氣氛中,如尿素?zé)岱纸猱a(chǎn)生的氣氛。這些活性原子被工件表面吸收后,通過擴(kuò)散作用向工件內(nèi)部滲透,形成氮碳共滲層。
- 氣體軟氮化:在含有碳、氮原子的氣氛中進(jìn)行低溫氮、碳共滲,常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺、氨氣和三乙醇胺等。氣體軟氮化溫度常為 560-570℃,氮化時(shí)間常為 2-3 小時(shí)。
- 液體軟氮化:使用如尿素、碳酸鈉、氯化鉀按一定比例混合的鹽浴,溫度一般為 520-580℃,最常用的為 570℃,時(shí)間為 0.5-3 小時(shí)。
- 固體軟氮化:利用固體介質(zhì)產(chǎn)生活性氮、碳原子進(jìn)行共滲,但在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用相對(duì)較少。
- 處理溫度低、時(shí)間短、工件變形小:軟氮化的處理溫度通常在 500-580℃,時(shí)間一般為 2-6 小時(shí),相比一些其他熱處理工藝,能有效減少工件的變形。
- 不受鋼種限制:碳鋼、低合金鋼、工模具鋼、不銹鋼、鑄鐵及鐵基粉末冶金材料等均可進(jìn)行軟氮化處理。
- 性能提升顯著:能顯著提高工件的疲勞極限、耐磨性和耐腐蝕性,在干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。
- 氮化層韌性好:由于軟氮化層不存在脆性 ξ 相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。
在模具制造中,軟氮化能提高模具表面硬度、降低摩擦系數(shù),從而提高模具的脫模性能,減少粘模現(xiàn)象,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。還能增強(qiáng)模具的抗腐蝕性能,使其在惡劣的工作環(huán)境下保持良好的性能,延長模具使用壽命,降低生產(chǎn)成本。如在鋁型材擠壓模具中,軟氮化可以提高模具工作帶的表面顯微硬度、耐蝕性和抗鋁合金咬合性能。