QQ登录

只需一步,快速开始

登录 | 注册 | 找回密码

三维网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

展开

通知     

查看: 4114|回复: 4
收起左侧

[分享] 渗氮(软氮化)的常见缺陷

 关闭 [复制链接]
发表于 2006-6-23 22:31:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江西九江

马上注册,结识高手,享用更多资源,轻松玩转三维网社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
一、硬度偏低
9 y5 Y* T2 f* N& r( P+ `* X  生产实践中,工件渗氮(软氮化)后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。造成硬度偏低的原因是多方面的:2 o4 L0 G/ K. W6 q& v
% T6 c7 b7 R! v$ @) q( S
" R! _( b7 e* I# x0 r) f/ T1 ]
设备方面:如系统漏气造成氧化;8 C* l4 G, F! E, H1 s% z

' K7 X! w/ ~6 i1 w( Y# B, T' u$ W6 |+ w
材料:如材料选择欠佳;" f  o6 ^$ |, }) x% Y* M

6 y  ]0 h9 I8 L0 D* W3 V
2 V( C5 i. O  u8 }前期热处理:如基体硬度太低,表面脱碳严重等;! \) m6 U1 B" w6 ?

% p  Q' }7 k( r& ]8 s& L7 `( B  m% c; l4 X& X
预先处理:如进炉前的清洁方式及清洁度。* Z, l+ `8 @0 A- W4 Q6 \& n- P1 I

% Y( T$ O, n( i( w7 x& d6 r
2 @( C+ J  d' Q工艺方面:如渗氮(软氮化)温度过高或过低,时间短或氮势不足等等。
9 O7 F3 v$ d0 n8 O2 s! w
; I' g+ l0 ~$ F% t/ A8 j
0 r. _% W# r; c: \/ a所以具体情况要具体分析,找准原因,解决问题。
# N% ~: y& _  A2 T2 H5 }( U7 f二、硬度和渗层不均匀
6 e) J! }/ y: Y3 O: b6 l  装炉方式不当;1 g) G6 l' f1 _; c& H' G  C

' _/ x, e3 n. Z" I
' h# ~; `, @! \1 \气压调节不当;( m) c$ @* ?' c; k! r8 }, ^  N
- ~* n7 E' U- ]1 Q5 p% U  v+ m
! @; A8 _/ i" @0 O
温度不均;
" i( K9 @0 o7 o' }9 z' k2 L/ z3 v5 b/ Q0 F

( A) O( O8 Q$ f炉内气流不合理。. m% Q( }) q/ p$ ^5 y% U
, i$ n+ D9 v6 J7 y  n. A$ R
7 }. @# ^& N2 V
三、变形过大
( `/ b$ \; c0 g/ B0 D( J2 l5 U* w  变形是难以杜绝的,对易变形件,采取以下措施,有利于减小变形:7 D) j- \& ^; S& H8 N
8 O% O! Y& k! r3 v' N4 H
/ L; y+ \% D: ?
渗氮(软氮化)前应进行稳定化处理;4 p0 a: n1 ^( A
; W' c3 z/ [4 h" ^6 S8 r, a  }8 H

, ?8 y4 a. @- I1 l8 Q渗氮(软氮化)过程中的升、降温速度应缓慢;: z! p8 H$ r+ h9 B+ g

' R7 r6 L+ i, I1 \* [$ c5 K- J) D
- [0 i# h: L1 H2 [; b7 {保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。对变形要求严格的工件,如果工艺许可,尽可能采用较低的氮化(软氮化)温度。
* C! r. M# `- M4 }) m四、处观质量差7 n7 m( ?$ o) ^+ |0 q% k" \
  渗氮(软氮化)件出炉后首先用肉眼检查外观质量,钢件经渗氮(软氮化)处理后表面通常呈银灰(蓝黑色)色或暗灰色(蓝黑色),不同材质的工件,氮化(软氮化)后其表面颜色略有区别,钛及钛合金件表面应呈金黄色。     
! l4 {( p& o6 [
/ R) [2 @! p: o6 ^9 W+ I% ^, A6 @$ ?) L  j
五、脉状氮化物
- l6 o; C5 C5 ?  氮化(特别是离子氮化)易出现脉状氮化物,即扩散层与表面平行走向呈白色波纹状的氮化物。其形成机理尚无定论,一般认为与合金元素在晶界偏聚及氮原子的扩散有关。因此,控制合金元素偏聚的措施均有利于减轻脉状氮化物的形成。工艺参数方面,渗氮温度越高,保温时间越长,越易促进脉状组织的形成,如工件的棱角处,因渗氮温度相对较高,脉状组织比其它部位严重得多。

评分

参与人数 1三维币 +1 收起 理由
阿帕奇 + 1

查看全部评分

发表于 2006-6-27 17:54:53 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
早就想找这资料,但还不够详细。
发表于 2006-7-26 16:33:07 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
了解一下,增长见识了
发表于 2006-7-27 13:43:23 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
分析的挺全面!!!!
发表于 2006-9-28 11:26:40 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
氮化及軟氮化件的加工程序
. J' s6 L: k: g% O( A' a  氮化及軟氮化件的一般加工程序包括下列各項:- c) D% M& X% M# [$ Y3 d
 一、        原材料準備
5 P' y# c/ Q. t4 W) \ 二、        預備熱處理& h! s$ E9 n8 U( v, k' |. s
 三、        機械加工3 J! W% Y3 t4 e. U6 {" S
 四、        氮化及軟氮化前準備! v+ W/ H0 q, w* J
 五、        氮化及軟氮化處理
. g8 h1 B/ G  A. |+ V# @
+ q0 c: f: w( d& Q  各項程序的主要工作內容及要求為:7 J3 m- k6 Z) q# g' n
, [% @  w, x% p" Z* Z
程序        項目        目的和要求
& G. t  Q6 H* d一、原材料準備        進行素材之鑄造、鍛造、衝壓、擠壓、銲接等加工程序        改變素材的形狀,以達到尺寸要求,並不允許有變形、裂紋等缺陷) B2 N0 w$ q, D% Z+ N
二、預備熱處理        進行完全退火、正常化、調質等熱處理        改善材料之組織和性能、減少變形,為機械加工和氮化及軟氮化處理作準備
$ v4 B( N. @# ]5 U三、機械加工        進行工件切削及磨削加工        去除工件表面之脫碳層及各種有害缺陷,必要時可在粗加工後精加工前,增加消除應力退火處理,以保證零件精度" A  h; _; M0 _. u+ n7 J3 o3 P
四、氮化及軟氮化前之準備        進行工件之表面品質檢查及必要之清理;進行不欲氮化及軟氮化部位之防止氮化及軟氮化處理        清除工件表面之氧化皮、銹斑和油垢依客戶要求之部位做好防氮化及軟氮化處理% }) j. u1 L9 K5 M6 Y( J
五、氮化及軟氮化        依製程條件進行氮化及軟氮化處理        達到規範或客戶對於氮化及軟氮化工件硬度,硬化深度等特性要求+ ]2 }) |- J! b9 I, u3 m1 V
氣體氮化及氣體軟氮化的操作
; m. Y+ S% H+ x0 v! `5 M3 [4 x 一、        氣體氮化的操作( v2 b! T- ?" m! j! E
        氣體氮化可分為下列幾個階段:, j8 J7 H3 x6 g
(一)        準備工件" y4 \* a* z( Q' E) D
(二)        裝爐
8 C6 E9 j( Z" ^(三)        升溫$ k9 Q; g7 d% L/ ?7 d3 w( Z. s: k
(四)        保溫
% C2 B, W+ |% b(五)        出爐; c% x* h6 t3 X$ `
(六)        異常處理
  G/ o1 b& q( a) d
: p3 \8 I* X" i3 M% O3 q        各階段的操作要點為:
# g% ]7 I4 |- T& L! b* E! _(一)        準備工件& x9 ^) l* k# k4 a
1.        將清理乾淨的工件及隨爐試片牢固地安放或吊掛在夾治具上,工件間應保持適當的距離,以確保氨分解氣氛循環流通和爐罐內溫度均勻。
4 h  T4 [3 K1 C2.        隨爐試片應放在能反映及代表工件氮化品質的位置上。
- [% I7 W$ c) N! k5 n  {3.        對於不銹鋼等表面有鈍化膜之待處理件,應經細砂噴砂或其它有效方法處理去除鈍化膜,以獲得新鮮的表面並於裝夾具後立即裝爐。
# C# f1 T/ @' b( j# ~: P1 ~: M4.        氮化用夾治具應堅固可靠,並定期更換,以防止夾治具突然脆斷之問題的發生。
3 n$ m  e6 T( I4 H: G3 f/ ~(二)        裝爐
4 o/ E# R2 e! |8 [4 `: s3 p/ z- `% }1.        將裝好工件的夾治具平穩地裝入爐中,接通氨氣管路,蓋上保溫爐蓋。
! K2 H7 G5 k* d; t: h: B* p2.        檢查氨氣管道是否暢通,以及有無洩漏
9 k" B4 w5 T, }2 Z3 ^% _        一般而言,爐蓋密封處和管道接頭是最容易發生氨氣洩漏的地方;由於氨氣有臭味,所以一旦有洩漏的情形發生時很容易就可聞到其臭味;當發覺有氨氣洩漏的情形發生時,可利用下列兩種方法,確認發生漏氣的地方,並進行重新密封或進行必要之管路及接頭更換措施:
0 A0 k; C( v6 u6 U( `3 f! Y(1)        利用蘸有鹽酸的玻璃棒,在可能發生漏氣的地方附近移動,當有氨氣洩漏出時,由於氨氣遇到鹽酸會形成氯化銨,所以會產生白霧,如此便可確認發生漏氣的地方。1 p8 J1 [2 w( Y5 P" Q2 C  [0 r
(2)        採用紅色的石蕊試紙或黃色的pH廣用試紙,將其浸水濕潤後貼在玻璃棒上,在可能發生漏氣的地方移動,當碰到氨氣時,試紙就會變色,紅色的石蕊試紙會變成藍色,而黃色的pH試紙變亦會成藍色。& r0 A$ }9 e# W- q5 k5 o
3 n5 _4 N( @% q$ E8 P" I7 \
3.         檢查及確認電路和測溫儀表、氨分解率測定儀、流量計和壓力計等各種相關儀表是否正常運作。! f- @0 C$ \4 @: Y6 c0 D
(三)        升溫; J0 h& y- E0 q2 v( L/ O
        首先向爐罐內通入氨氣,將爐內空氣驅除,然後使爐子緩慢升溫,並逐漸增加氨氣流量。2 B. C. ~0 z2 \; J
(四)        保溫
9 q+ D, G9 w* T* S" `- W, D1.        保溫階段,可依工件對尺寸精度、表面硬度、氮化深度以及製程時間等因素而有三種選擇:( V/ \/ W) v0 G+ [: D% l4 h
(1)        一段氮化  
6 p  ^5 @5 F- E7 ?又稱為等溫氮化,其氮化溫度在整個處理過程中不變化,早期此法應用最為廣泛,其一般的氮化溫度是480~530℃,保溫時間一般60~70小時,有時可放寬到50~100小時,主要視氮化深度的要求而定。1 R- c' A) N+ ?: L1 w( N
        通常而言經一段氮化處理後,工件的表面硬度約為HV950~1200,其主要的特點為氮化深度較淺,工件變形小,但氮化速度慢,處理時間長,較適於尺寸精度要求高的工件之處理。: \) u; ~% Q1 G  P3 Y
7 e" C9 w4 @3 C1 P' u: r

6 v0 i/ E! i' M  D. \7 _% L: s(2)        兩段氮化  - s( V( ^; S4 w
為了加快氮化速度,及獲得更深的氮化深度,可採用本方法,先在510℃保溫,再升高到530~540℃保溫,兩段的保溫時間可以相同也可以後段略長。
  Z% \7 Z1 v7 N' Y2 q  l7 ^0 Q2 c6 u: O. R7 H8 J6 S
  |5 z" K3 e5 @2 r
        本方法所獲得的工件表面硬度較一段氮化法所得者低HV30~50,但保溫時間則比一段氮化縮短了1/3左右,適用於要求較深的氮化深度及批量較大的工件。
7 ^: G. G7 E* K9 t+ }& T! w9 u9 ]( N3 e$ g
(3)        三段氮化  
6 Q- c% ?- T1 h, |: t$ C3 Q本方法係在510℃保溫後升高到550~560℃保溫,再降溫到520~530℃保溫;保溫時間大約各佔1/2。本方法所獲得的工件表面硬度與兩段氮化相似,氮化速度快,但由於處理溫度略高,所以工件變形略大,較適合於對尺吋精度要求不高的工件之' j8 P' k% `. O8 q7 o1 a: [# }3 q$ x
' h, B& z6 _) ?9 i
        以上三種方法,在保溫結束後都應進行退氮處理,以降低氮化層脆性,一般係將排氣閥關小或關閉,並將進氣閥關小,以減少進氨量,使爐內氨分解率高達85%以上。在滲氮溫度保持2~4小時,如此可減少工件表面氮濃度而減少氮化層脆性。
# j, U, ?5 ?! L$ _! B+ w        每30~60分鐘應測定並記錄氨分解率一次,並且記錄是否有其它異常情況發生。0 |+ D" d1 b" ^  W
(五)        出爐# K+ l( X5 M3 m, ]6 \4 S5 P
1.        氮化處理完畢後,將工件留在爐內緩冷至200℃以下出爐,在此之前,爐內應保持正壓,以防止空氣洩入;也可將爐罐吊至爐外,加速冷卻,但罐內仍應保持正壓,以免工件表面因氧化而成藍色。
& T  F* K1 Q) I3 g/ B$ e) P2 S# t2.        將夾具平穩地吊出爐罐並避免碰撞工件,以免造成脆的氮化層剝落或工件損傷。: i1 d3 z( k# T* h$ Z3 `) c7 t
3.        出爐後即可小心的將工件及隨爐試片取下。! G& k9 B7 R- K* \% S7 r0 `: s
(六)        異常處理! e9 z5 |6 x  O7 h& o
        氮化處理過程中如發生停電等異常事故,仍應繼續不斷地向爐罐正常通入氨器,不可停止,待繼續供電後,再升溫至氮化及溫度,並適當延長保溫時間以確保證氮化及件之品質。
  I% f1 C" h: f* E
- E! L5 _) |# F0 i; ~) M5 z6 T
# v3 L2 p7 s8 H) t) ^" _氣體軟氮化的操作
. f( K6 C8 ?) E2 t0 b  氣體軟氮化可在氣體滲氮爐內進行,滲劑可以根據不同的材料和性能要求選用不同配比滴入滲氮爐中,並可隨時改變其滴量,以達到靈活調整爐氣成分和活性的目的。1 g) k  A1 {- [$ D2 ]* N
 一、        常用氣體軟氮化滲劑有:
" P0 {5 i: `6 F. L" G) G* _, F(一)        氨氣 (50%) +醇類 (甲醇或乙醇)(50%)3 d# c3 n% r4 z0 c; w* }
(二)        氨氣 (50%)+吸熱式氣體 (50%)
' F: s: q: c7 K. O. r(三)        尿素 (100%) 熱分解
, L' S" N" ^7 b' @: B+ }(四)        含氮碳有機液體熱分解
发表回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Licensed Copyright © 2016-2020 http://www.3dportal.cn/ All Rights Reserved 京 ICP备13008828号

小黑屋|手机版|Archiver|三维网 ( 京ICP备2023026364号-1 )

快速回复 返回顶部 返回列表