渗入钢中的氮一方面---与铁形成不同含氮量的氮化铁,一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物,---是氮化铝、氮化铬。这些氮化物具有---的硬度、热稳定性和---的弥散度,因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗---和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力,并降低缺口敏感性。与渗碳工艺相比,渗氮温度比较低,因而畸变小,但由于心部硬度较低,渗层也较浅,u型栓热处理,一般只能满足承受轻、中等载荷的耐磨、耐疲劳要求,或有一定耐热、耐腐蚀要求的机器零件,以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。渗氮有多种方法,常用的是气体渗氮和离子渗氮。
钢铁渗氮的研究始于20世纪初,20年以后获得工业应用。初的气体渗氮,---于含铬、铝的钢,后来才扩大到其他钢种。从70年开始,大扁内六角热处理,渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善,适用的材料和工件也日益扩大,莱西热处理,成为重要的化学热处理工艺之一。
两段式渗氮 两段式渗氮工艺曲线如图2-43所示。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。
等温退火
应用于钢和某些非铁合金如钛合金的一种控制冷却的退火方法。对钢来说,是缓慢加热到 ac3(亚共析35crmo钢)或 ac1(共析钢和过共析钢)以上不多的温度,保温一段时间,使钢奥氏体化,然后迅速移入温度在a1以下不多的另一炉内,等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体(亚共析钢还有先共析铁素体;过共析钢还有先共析渗碳体)为止,---以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。等温保持的大致温度范围在所处理钢种的等温转变图上a1至珠光体转变鼻尖温度这一区间之内(见过冷奥氏体转变图);具体温度和时间,主要根据退火后所要求的硬度来确定(图2)。等温温度不可过低或过高,过低则退火后硬度偏高;过高则等温保持时间需要延长。钢的等温退火的目的,与重结晶退火基本相同,半圆头铆钉热处理,但工艺操作和所需设备都比较复杂,所以通常主要是应用于过冷奥氏体在珠光体型相变温度区间转变相当缓慢的合金钢。后者若采用重结晶退火方法,往往需要数十小时,很不经济;采用等温退火则能---缩短生产周期,并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能。等温退火也可在钢的热加工的不同阶段来用。例如,若让空冷淬硬性合金钢由高温空冷到室温时,当心部转变为马氏体之时,在已发生了马氏体相变的外层就会出现裂纹;若将该类钢的热钢锭或钢坯在冷却过程中放入700℃左右的等温炉内,保持等温直到珠光体相变完成后,再出炉空冷,则可免生裂纹。
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