软氮化处理棘手问题？

全兴机械王朋

我公司定子（材料为Cr12Mov)在软氮化处理后会出现定子内曲线上有1条或者2条直线没有氮化层的情况。处理温度为500度。时间为8个小时。请问是什么原因？我觉得可能以下原因：1。定子没清洗干净。 2。材料有问题。3会不会氨气或者酒精有问题呢？
! E. ?2 Y* O9 L7 x+ ]/ B请高手帮忙解决。谢谢了

mysuncool0315

为了缩短氮化周期，并使氮化工艺不受钢种的限制，在近年间在原氮化工艺基础上发展了软氮化和离子氮化两种新氮化工艺。
5 h" o* F1 l! c4 j$ n" t& a7 I4 N- B  软氮化实质上是以渗氮为主的低温氮碳共渗，钢的氮原子渗入的同时，还有少量的碳原子渗入，其处理结果与一般气体氮化相比，渗层硬度较氮化低，脆性较小，故称为软氮化。
6 x! a2 ~; t5 }2 [  K  1、软氮化方法分为：气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。气体软氮化是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗，常用的共渗介质有尿素、甲酰胺、氨气和三乙醇胺，它们在软氮化温度下发生热分解反应，产生活性氮、碳原子。
活性氮、碳原子被工件表面吸收，通过扩散渗入工件表层，从而获得以氮为主的氮碳共渗层。
  气体软氮化温度常用560-570℃，因该温度下氮化层硬度值最高。氮化时间常为2-3小时，因为超过2.5小时，随时间延长，氮化层深度增加很慢。
  2、软氮化层组织和软氮化特点：钢经软氮化后，表面最外层可获得几微米至几十微米的白亮层，它是由ε相、γ`相和含氮的渗碳体Fe3（C，N）所组成，次层为的扩散层，它主要是由γ`相和ε相组成。
: o! T* m% q- r  软氮化具有以下特点：
9 T* R* \7 B( i7 e/ k9 S  (1)、处理温度低，时间短，工件变形小。
4 p' Y, w( F6 l9 }' q  C7 B  (2)、不受钢种限制，碳钢、低合金钢、工模具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉未冶金材料均可进行软氮化处理。工件经软氮化后的表面硬度与氮化工艺及材料有关。
  3、能显著地提高工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性。在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能。
  4、由于软氮化层不存在脆性ξ相，故氮化层硬而具有一定的韧性，不容易剥落。
4 `% W# D  x3 y: v! B  因此，目前生产中软氮化巳广泛应用于模具、量具、刀具（如：高速钢刀具）等、曲轴、齿轮、气缸套、机械结构件等耐磨工件的处理。
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楼主的500度8小时？？

全兴机械王朋

以前我们都是500度8个小时没问题的呀！！怎么这几次都会出现这种情况呢

williswon

很可能的几个问题点:

1.材料的偏析,由于呈直线状,怀疑是偏析在后续的成型过程如冷拨等形成,由于成份偏析,以至N原子渗入受阻;
5 V# L0 a7 o3 D+ F" L2.机械加工问题,可能出现过热等现象,过热层变质,会导致N原子渗入受阻.解决办法:喷砂或研磨的办法去除机加工变质层,或两次氮化,可以破坏这层变质层.
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我有遇到过类似的现象,最终解决了.不过,过程很麻烦.

williswon

我所遇之类似问题如下:
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几年前做汽门的盐浴软氮化,汽门材质为SUH3(进气门,马氏体系耐热钢)和SUH35(排气门,奥氏体系耐热钢),工艺为TUFFTRIDE处理后水冷,流程如下:
碱性脱脂→水洗→预热:380℃×30分→TUFFTRIDE处理→水冷→烘干水分→抛丸除垢→防锈→检查
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4 R# k# I- t$ o最后检查时发现,在汽门的杆部和FACE面出现有大小不同的圆点状白色斑点,正常颜色为灰黑色.经金相检查后,此处无氮化层
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刚开始客户投诉,我们将问题集中在工程内的条件变化,
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1.以为是脱脂不良油斑残留引起,经更新脱脂剂,更改脱脂方式,问题依旧.
* _2 ~. `9 E. [/ f2.然后,又以为是预热不均匀引起,经过试验,即使不预热或大幅度提高预热温度和时间,问题还是依旧;
3.此时开始考虑为是不是跟来料的汽门本身有关系,然后对汽门在氮化前增加喷砂或抛丸的前处理方式,此时此种不良开始降低,但是此现象还是存在,只是比率比之前低了很多.
, ^/ `/ T. S- d; U# R4.这时候就开始怀疑,汽门的材质或者机械加工是不是发生了变化,结果再到客户那里进行调查,此时就发现客户为了降低成本,现在改用了一种相对较为廉价的切削冷却剂,并且切换日期与此现象发生的日期吻合.
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  o+ Y' M, J+ A0 V, q- l# B这是我们一个重大发现,经过反复确认,试验,最终可以肯定了就是这新的切削冷却剂在里面作怪.