分级淬火-低温碳氮共渗工艺是奥氏体化后的工件,淬入含有活性碳、氨原子的浴槽中进行马氏体分级淬火,在分级保温过程中同时进行低温碳氨共渗的综合热处理工艺。对于高速钢分级淬火低温碳氮共渗所用介质为w[(NH2)2CO]60% w(KCl)15% w( Na2CO3 )22% w(NaOH)3%。上述物质混合均勾并于400℃烘干后即可使用。浴槽温度一般为560~620℃工件淬人后也以不超过680℃为宜。由于淬人时工件温度较高,所以共渗过程进行得也较迅速。通常情况下是,在低温碳氮共渗介质中分级淬火3~4min,就能获得一般低温碳氮共渗数小时方能得到的共渗层厚度。应用这一盐浴,还可在高速钢回火时进行低温碳氮共渗。
尚应指出,对于高速钢工件分级淬火低温碳氮共渗或回火低温碳氮共渗后都应在450~560℃硝盐中进行中和,清洗掉表面黏附的残盐。分级淬火低温碳氮共渗处理可提高高速钢刀具的切削寿命,适用于形状简单、热处理变形要求不严格的模具; 也可应用于部分模具钢(如4CrSSiMoV) 及硬质合金等。
一般说要到723摄氏度,因为这是钢铁的“再结晶”温度。具体的应该查看“铁碳平衡图”。
淬火,俗称蘸(zhàn)火,金属和玻璃的一种热处理工艺。把合金制品或玻璃加热到一定温度,随即在含有矿物质的水、油或空气中急速冷却,一般用以提高合金的硬度和强度。拓展资料:淬火可增强钢与铸铁的强度和硬度...
区别:高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火,是使工件表面产生一定的感应电流,迅速加热零件表面,然后迅速淬火的一种金属热处理方法。感应加热设备,即对工件进行感应加热,以进行表面淬火的设备。感应加热的原理...
介绍了国内外高速钢淬火分级温度的现状,通过中国的试验数据和前苏联后期的试验数据及国外其他试验数据和经典著作的论述,证明提高分级温度是不可取的,为得到高的工具使用寿命应该采用较低的分级温度。
低温氮碳共渗又称软氮化,即在铁-氮共析转变温度以下,使工件表面在主要渗入氮的同时也渗入碳。碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散,加快高氮化合物的形成。这些高氮化合物反过来又能提高碳的溶解度。碳氮原子相互促进便加快了渗入速度。此外,碳在氮化物中还能降低脆性。氮碳共渗后得到的化合物层韧性好,硬度高,耐磨,耐蚀,抗咬合。
常用的氮碳共渗方法有液体法和气体法。处理温度530~570℃,保温时间1~3小时。早期的液体盐浴用氰盐,以后又出现多种盐浴配方。常用的有两种:中性盐通氨气和以尿素加碳酸盐为主的盐,但这些反应产物仍有毒。气体介质主要有:吸热式或放热式气体(见可控气氛)加氨气;尿素热分解气;滴注含碳、氮的有机溶剂,如甲酰胺、三乙醇胺等。
氰化cyaniding,指高温碳氮共渗(早期的碳氮共渗是在有毒的氰盐浴中进行)。由于温度比较高,碳原子扩散能力很强,所以以渗碳为主, 形成含氮的高碳奥氏体,淬火后得到含氮高碳马氏体。由于氮的渗入促进碳的渗入, 使共渗速度较快,保温4~6h可得到0.5~0.8mm的渗层, 同时由于氮的渗入,提高了过冷奥氏体的稳定性,加上共渗温度比较低,奥氏体晶粒不会粗大,所以钢件碳氮共渗后可直接淬油,渗层组织为细针状的含氮马氏体加碳氮化合物和少量残余奥氏体。碳氮共渗层比渗碳层有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、弯曲强度和接触疲劳强度。但一般碳氮共渗层比渗碳层浅,所以一般用于承受载荷较轻,要求高耐磨性的零件。
氮碳共渗不仅能提高工件的疲劳寿命、耐磨性、抗腐蚀和抗咬合能力,而且使用设备简单,投资少,易操作,时间短和工件畸变小,有时还能给工件以美观的外表。
碳氮共渗这一工艺在我国很早就有采用,就有用含碳和含氮的加热淬火记载。碳氮共渗与渗碳相比具有不少优越性:
1.共渗温度比渗碳低,一般在880℃或以下,温度低带来节约能源,改善劳动条件,减轻炉内工夹具损耗,延长炉子的寿命。
2.共渗锻件变形小。共渗温度低,减少了热应力;渗层中渗入氮,使淬硬性提高,降低了渗层的临界冷却速度,减少组织应力,这二方面合起来变形就减小了。
3.共渗锻件的弯曲和接触疲劳强度都比渗碳的要高。含氮马氏体的硬度比渗碳的高,且具有较好的强韧性和抗回火性。共渗锻件还具有比渗碳较高的耐磨性能。
4.硬度均匀,表面光亮,炉内碳黑减少。
5.有一定的耐蚀性,即使在夏天阴雨季节也不易锈蚀。
但是,碳氮共渗也有很多缺点,无法取代锻件的渗碳。
1.共渗层往往容易形成表层组织缺陷,这些缺陷对性能有一定的影响。
2.共渗比渗碳要多安装一套氨气供应系统和排泄设备。
3.共渗温度低,且氮的渗入开始你那个促进渗速,但后期阻碍渗速。因而不能得到很厚的渗层,提高层深需花费比渗碳更长的时间。
因此,当锻件表面要求较高的耐磨性能,要求尽量小的变形,而对疲劳性能要求并不太高时,适合采用碳氮共渗。
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钢的氮化(气体氮化)
氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。
它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子,被钢吸收后在其表面形成氮化层,同时向心部扩散。
氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴(如镗杆、磨床主轴),高速柴油机曲轴、阀门等。
氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。
由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强度的心部组织,所以要先进行调质热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。
钢在氮化后,不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。
氮化处理温度低,变形很小,它与渗碳、感应表面淬火相比,变形小得多
钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程,习惯上碳氮共渗又称作氰化。以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度,低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。2100433B