碳氮共渗都有哪些分类?

如题所述

碳氮共渗的分类:
1)碳氮共渗根据使用介质的物理状况不同,可以分为气体碳氮共渗,液体碳氮共渗、固体碳氮共渗3类。
2)根据共渗温度的不同,又可分为低温(500℃~600℃),中温(700℃~800℃)和高温(900℃~950℃)碳氮共渗3种。其中低温碳氮共渗即目前广泛应用的软氮化法,其表层主要以渗氮为主,用以提高模具零件的表面耐磨性和抗咬合性;中温碳氮共渗,其目的与渗碳相似,主要是提高模具零件的表面硬度,它与渗碳相比,将使零件具有更好的耐磨性和抗疲劳性能;高温碳氮共渗,以渗碳为主。在我国热处理厂家中以中温气体碳氮共渗和低温氮碳共渗应用较广。
中温气体碳氮共渗:
中温气体碳氮共渗的介质实际上是渗碳和渗氮用的混合气体。目前在热处理生产中常用的方法是在井式气体渗碳炉中滴入煤油,使其热分解出渗碳气体,同时向炉中通入氨气。在共渗温度下,煤气与氨气除了单独进行渗碳和渗氮的作用外,它们相互之间还可发生化学反应产生活性碳、氮原子。
此外,有的工厂采用渗碳富化气(甲烷、丙烷、城市煤气等)加氨、三乙醇胺、丙酮加甲醇加尿素等作为共渗剂。
碳氮共渗温度随钢种而异,一般在820℃~870℃范围内选择。碳氮共渗时间取决于渗层浓度、共渗温度、共渗介质及钢的化学成分。
低温氮碳共渗:
氮碳共渗(软氮化)是在含有活性碳、氮原子的介质中同时渗入氮和碳,并以渗氮为主的低温碳氮共渗工艺。
1)气体软氮化的工艺参数是软氮化温度和时间以及渗入介质的活性和加入量,同样是根据模具的技术要求来选择。目前,热处理厂气体软氮化的介质主要是:50%氨气+50%吸热型气体。
2)软氮化的温度通常为530℃~580℃,在570℃左右氮在α相中具有最大溶解度。对于高速钢和高铬模具钢,为保持工件的整体强度和红硬性,软氮化温度不能超过其回火温度。
3)软氮化时间为1~6h范围。软氮化后的工件一般采用快冷(油冷)。快冷不仅使氮化件表面色泽好,而且能进一步提高零件的疲劳强度。对变形要求小的工件,软氮化后应当缓冷。
4)氮碳共渗赋予工件耐磨损、耐疲劳、抗咬合和擦伤的性能,以及处理时间短、温度低、变形小的特点,而且不受钢种限制,适用于碳素钢、合金钢、铸铁及粉末冶金等材料。现已普遍地用于对模具、量具、刃具以及耐磨零件进行的化学热处理,并获得良好的效果。
碳氮共渗的主要特点:
1)气体碳氮共渗的力学性能兼顾于渗碳层和渗氮层的优点。与渗碳层相比表面硬度更高、耐磨性好,同时还具有一定的抗蚀性,以及由于共渗层存在残留压应力而提高了钢的疲劳极限:与渗氮相比,共渗层深度深,表面脆性小。
2)由于氮的渗入提高了渗层的淬透性,共渗后可用渗碳温度较低及较缓冷却介质淬火,减少了模具的变形,而且奥氏体晶粒比渗碳细,提高了模具零件的心部韧性。
3)气体碳氮共渗速度大于单独渗碳或单独渗氮的速度,缩短了生产周期。
4)碳氮共渗适用于基体具有良好韧性,而表面硬度高、耐磨性好的模具零件,如塑料模及冲裁模中的凸模及凹模等零件。
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