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氮碳共滲工藝特點

氮和碳同時共滲與單一滲氮相出具有以下特點：1.由于活性碳原子的存在，使滲氮速度加快，一旦表層ε相形成，將為共滲溫度下滲碳創造條件。這表明碳與氮在共滲中是相互起促進作用的。因而氮碳共滲速度遠高于單一滲氮速度。2.在氮碳共滲化合物層ε相中：除含有氮外，還含有一定量碳(約2%)。由于ε相中含有碳，使ε相的脆性降低。這表明氮碳共滲后的白亮化合物層不呈現脆性。使用較多的是氣體氮碳共滲工藝，尤其是以尿素、甲酰胺、三乙i醇胺為滲劑的氣體氮碳共滲為多。

滲層組織與性能：

氮碳共滲組織由化合物層和擴散層組成。

一般，化合物層厚度約2～25μm。

1．化合物層氮碳共滲層外層在硝i酸酒精腐蝕以后發亮，幾乎看不出組織。其組成相將隨鋼種而變。

碳鋼中化合物層是由Fe2~3N、FexCyNz、Fe4N和Fe3C相組成，而合金鋼中化合物層是含Cr、Mo、AI等氮化物和合金氮碳化合物組成。

2．擴散層

連接在化合物層下的是氮碳共滲層的其余部分，大多呈界限清晰的明顯過渡形式，其組成也隨鋼種而變。

碳鋼中擴散層是由α-Fe、Fe4N、Fe3(CN)組成，而合金鋼除α-Fe、Fe4N外，還由合金氮化物（如AlN、CrN、MoN等）與(FeMe)3(N、C)組成。

氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同時硬度隨由外向內不斷降低的氮含量而變化。

碳鋼化合物層的硬度約為HV 700～900，而合金鋼約HV 1000～1500。

氮碳共滲層有較高的抗拉強度和屈服強度及疲勞強度，但斷面收縮率、延伸率及沖擊韌性明顯降低。這表明表層起脆性作用。