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氧化渗氮工艺规范和渗氮效果2

上接《氧化渗氮工艺规范和渗氮效果1》
不锈钢常见的氧化渗氮工艺规范和渗氮效果见表7-2。

表7-2     不锈钢气体渗氮工艺规范

材料

工艺参数

表面硬度（HV）

渗层深度（mm）

温度（℃）

时间（h）

氨分解率（%）

一段渗氮

1Cr13

500

48

18～25

≥1000

≥0.15

560

48

30～50

≥900

≥0.30

2Cr13

500

48

20～25

≥1000

≥0.12

560

48

35～55

≥900

≥0.26

1Cr18Ni9Ti

570

80

35～55

900～1000

0.2～0.3

二段渗氮

1Cr13

Ⅰ

530

18～20

30～45

≥650

≥0.25

Ⅱ

580

15～18

50～60

2Cr13

Ⅰ

530

18～20

30～45

≥650

≥0.25

Ⅱ

580

15～18

50～60

1Cr18Ni9Ti

Ⅰ

545

30

25～40

≥900

0.20～0.25

Ⅱ

565

45

35～60

   不锈钢气体渗氮可能产生的缺陷及防止措施和改进方法见表7-3.

表7-3       气体渗氮常见缺陷及预防措施

缺陷特征

产生原因

预防措施

表面发蓝、发黑、氧化色

容器密封不好；供氨不足，空气进入

出炉温度高

保证容器密封良好；保证容器内正压，防止空气进入，保证氨干燥效果

控制出炉温度不高于200℃

渗层硬度低

渗氮温度高

氮分解率不合适

密封不好、漏气

控制并保证温度准确

调整控制氨分解率

保证设备、容器密封良好

硬度不均、渗层不均

材料组织不均，预先热处理效果不好

炉气循环不好

装炉不好，摆放不均匀

工件表面不洁净

调整预先热处理工艺，保证工件组织均匀

保证炉气良好循工件均匀摆放

工件均匀摆放

工件表面氮化前认真清洗，无污物

渗层浅

渗氮温度低或保温时间不足

氨分解率不合适

保证炉内温度正确、保温时间充分

调整控制氨分解率正确合理

渗层脆性大、有脆相产生

渗氮温度过高，炉内氮势高

控制炉内合理温度和氮势，一旦产生脆相，可进行退氮处理

渗层有脉状组织

渗氮温度过高

氮势过高

控制正确温度

控制正确氮势

变形超差

渗氮前工件应力大

工件渗氮不均匀

装炉方式不当

渗氮前工件去应力处理

采取措施保证渗氮均匀

合理装炉，不挤压

2．离子渗氮

离子渗氮就是将工件放在可形成真空的炉内，并通入含氮的气体介质（一般通入氨气），以工件为阴极，以炉壁为阳极（或另加辅助

阳极），在阴-阳之间加入高压直流电源，在电场的作用下，氨气被电离成氮、氢正离子，并快速冲向阴极（工件）在离子的轰击下，工件被加热到一定温度。同时，氮离子从阴极夺取电子还原为氮原子，氮原子与工件表面被轰击和热激活作用下分解成Fe、Fe2N（ξ相）、Fe3N（з相）、Fe4N（相）。随着时间的延长，氮原子自工件表面向内扩散，完成离子渗氮过程。离子渗氮过程中，工件表面的反应原理见图7-2，2Cr13不锈钢离子渗氮层见图7-3，0Cr18Ni9不锈钢与45钢离子渗氮效果对比见图7-4。　　
表7-4       不锈钢渗氮工艺参数及效果

钢种

氮化温度

渗层深度≥（mm）

表面硬度≥（HV）

温度（℃）

保温时间（h）

ZG1Cr13Ni

550～600

8～10

0.1～0.15

800

ZG1Cr13NiMO

550～600

8～10

0.1～0.15

800

1Cr13

520～600

8～10

0.1～0.15

800

2Cr13

520～600

8～10

0.1～0.15

850

3Cr13

8～10

0.1～0.15

850

1Cr18NI9Ti

550～600

8～10

0.1～0.15

900

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