渗氮前的生产准备
a.去污处理。零件装炉前要用汽油或酒精进行脱脂、去污处理,零件表面不允许有锈蚀及脏污。
b.防渗处理。对零件非渗氮部分,可用电镀或涂料法进行防渗氮处理。
c.渗氮件的表面质量应良好,不允许有脱碳层存在,因此,零件在预先热处理前应留有足够的加工余量,以便在渗氮前的机加工能将脱碳层全部去除,以保证渗氮层的质量。
d.装炉前检查设备和渗氮夹具、电系统、管道、氨分解测定仪等应保证正常使用;渗氮夹具不允许有赃物或氧化皮,如有应清除。
e.随炉试样。随炉的试样应与渗氮零件通材料并经过同样的预先处理。
2、渗氮工艺 常用的气体渗氮工艺有等温渗氮、二段式渗氮和三 段式渗氮三种方法。
a.等温渗氮 也称一段式渗氮法。它是在恒温下进行长时间保温的渗氮工艺,渗氮温度510~530℃,其渗氮工艺曲线如图2-42所示。
第一阶段保温15~20h,为吸氮阶段。这一阶段采用较低的氨分解率(18%25%)。零件表面因洗后大量氮原子而与零件心部形成氮浓度差。第二阶段为扩散阶段。在这个阶段为家少活性氮原子的数量而将氨分解率提高到30%~40%,保温时间在60h左右。
为减少渗氮层的脆性,在渗氮结束前2~4h进行退氮处理,氨分解率提高到70%以上,退氮温度提高到560~570℃。 等温渗氮工艺过程简单,渗氮温度较低、渗层浅、零件变形小、表面硬度高,但渗氮速度慢,产生周期长,适用于渗氮深度浅,尺寸精度和硬度要求高的零件。
b.两段式渗氮 两段式渗氮工艺曲线如图2-43所示。第一阶段的工艺参数(除保温时间外)与等温渗氮相同。第二阶段把渗氮温度提高到550~560℃,以加速氮原子的扩散,缩短渗氮周期,氨分解率提高到40%~60%。根据对渗氮层的脆性要求,急速前也应提前2h提高氨分解率和温度进行退氮处理。
两段式渗氮的时间比等温渗氮短,表面硬度稍微低,变形略有增大,适用于渗氮层较深批量较大的零件。
c.三段式渗氮 三段式渗氮工艺曲线如图2-44所示。
它是在二段式渗氮基础上发展起来的。这种工艺是将第二阶段的温度适当提高,以加快渗氮过程,同时增加较低温度的第三阶段,以弥补因第二阶段氮的扩散快而使表面氮浓度过低,保证表面含氮量以提高表面硬度。
三段式渗氮能进一步提高渗氮速度,但硬度比一般渗氮工艺低,脆性、变形等比一般渗氮工艺略大。
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