吳江氮碳共滲工藝的行業須知

氮碳共滲是在液體滲氮基體上發展起來，所用鹽浴是劇i毒的青鹽。由于青鹽引起嚴重公害，又發展為加尿素為主要成分的氮碳共滲，雖然不用青鹽，但鹽浴仍有青酸根，且使用過程鹽浴成分不穩定，因而液體氮碳共滲工藝的應用受到限制。為了提高鹽浴活性，促使滲氮和滲碳過程加速，通入空氣或氧氣，即產生氧化過程加大氮和碳原子的活性。由于青鹽引起嚴重公害，又發展為加尿素為主要成分的氮碳共滲，雖然不用青鹽，但鹽浴仍有青酸根，且使用過程鹽浴成分不穩定，因而液體氮碳共滲工藝的應用受到限制。氣體氮碳共滲工藝由于其處理溫度低（一般500－600℃），以滲氮為主、滲碳為輔，同時滲后的性能比單一滲氮或滲碳更理想，因而使用較廣泛。

滲氮或氮碳共滲改變組織狀態，因而也改變鋼鐵材料在靜載荷和交變應力下的強度性能、摩擦性、成形性及腐蝕性。氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調質－精加工－除應力－粗磨－氮化－精磨或研磨。當處理溫度低于600℃時，就不會象奧氏體淬火那樣發生組織轉變，以致可以以任意速度進行冷卻，而不出現馬氏體。與淬火相比較，滲氮件和工具的尺寸和形狀變化是極微小的。因而可簡化或完全取消后加工處理，此外，能量消耗比其他熱處理稍小。在所有工業領域中，應用滲氮或氮碳共滲提高強度、抗磨損和抗腐蝕性能，已在技術上獲得廣泛應用。

氮碳共滲工藝的優點：

1)氮碳共滲層硬度高，碳鋼氮碳共滲處理后滲層硬度可達570~680HV，模具鋼、高速鋼、滲氮鋼共滲后硬度可達850～1200HV；滲層脆性低，有優良的耐磨性、耐疲勞性、抗咬合性、熱穩定性和耐蝕性。

2)工藝溫度低，且可不淬火，工件變形小。

3)處理時間短，經濟性好。

4)設備簡單，工藝易掌握。

存在的問題是：滲層淺，承受重載荷零件不宜采用。

碳氮共滲與氮碳共滲的區別

等離子氮化由于其溫度低、滲氮周期短(溫度為500-520℃,時間為12至15小時)組織由ε相、γ相組成,基本不含有脆性ζ相,從而使熱應力和組織應力大為降低,變形量小,不易開裂,可作為last工序。滲氮或氮碳共滲改變組織狀態，因而也改變鋼鐵材料在靜載荷和交變應力下的強度性能、摩擦性、成形性及腐蝕性。氣體滲氮溫度一般為500~560℃,時間一般為30至50小時,采用氨氣(NH3)作滲氮介質,可以看出溫度雖然不高,但時間很長,其熱應力就大。組織由ε相、γ相組成,處理不好時有脆性ζ相。

氣體軟氨化(碳氮共滲)溫度常用560-570℃,因該溫度下氮化層硬度值較高。氮碳共滲在工件表面同時滲入氮、碳元素的工藝過程，稱為氮碳共滲。氮化時間常為2-3小時,因為超過2.5小時,隨時間延長,氮化層深度增加很慢。可以看出碳氮共滲的溫度較高,其組織由ε相、γ相和含氮的滲碳體Fe3 (C, N)所組成,所以熱應力和組織應力都較前兩者大,再者滲層薄,所以不能承受重載。但這種處理也有優點,由于軟氮化層不存在脆性ζ相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。