盐浴液体氮化技术

济南学大

1 b6 @5 q1 @+ |, r+ q

液体氮化盐概述

8 R( ^6 U$ P' [0 B, W- ]
$ X$ c& `8 ?) |' D; Z9 \( Y$ e液体氮化也称软氮化，或者氮碳共渗，在渗氮过程中，碳原子也参与，因而比一般的单一气体渗氮具有更高更快的渗速，在渗层表面硬度相当的情况下，氮化层的脆性也比气体氮化小，软氮化因此得名。硬化层中的氮比碳的浓度高，因而氮碳共渗的称法又被广泛采用。

" ]" Q; L5 f" f& M: O* l

! t4 M2 i, y% n' v2 u2 A

! v! K. p( ?( @  M! D* m; C# P
在氮化的过程中，当活性较大时，表面生成很薄的化合物层（10～30μm的ε相），随后便是γ`和扩散层。当活性较小时，表面化合物相可以不出现，从而获得得以弥散硬化为主的组织

$ }) K8 s0 Q0 ]" f
  A8 L$ B5 {) m' k! U& V4 T由于采用低温无毒原料的工艺，工件不发生奥氏体→马氏体的相变，不存在由于较大的组织应力而引起的工件的变形，比较适用于在较高的温度下工作，如铝合金压铸模，型材挤压模，注塑机螺杆，顶针，排气阀杆等

: W% t6 h3 {- b& Q" u

% B" V6 T0 I& `3 a$ B! n
: g, G4 ?7 F( D! U8 d$ {- W+ e2 u此工艺可以被广泛用于五金件，轻负荷高速制件，铸铁件，热处理代青铜件等，其投资少，周期短，质量好，成本低，消耗小，基本上无毒、无污染，具有很好的经济效益

5 [* Q  `( z& {2 t
5 j$ V# ?. I+ a; O  C" O对于含Cr、Mo、Al、V、Ti等合金钢的制件，氮化后产生弥散的高硬度的氮化物，所以能提高H13、Cr12MoV、38CrMoAlA等模具钢与制件的表面硬度和强度

$ \0 `; ~% l" s

已经开始批量使用此工艺的零部件有：
+ C  v& o; D* G4 X( e% r发动机的气门、凸轮轴，曲轴，挺杆，活塞环，离合器片，刹车片等
" V- C+ p  U; A$ U5 P机械部件:轻负荷高速齿轮，高速缝纫机传动件，打印头部件，铸铁制轴套、滑块，注塑机螺杆，顶针等
工模具：H13铝锌合金压铸模，普通结构钢和38CrMoAl注塑模、高速钢或Cr12MoV深拉伸模，H13铝型材挤压模

材料与热处理后的强化关系如下：
5 }" ]( b: i" p
4 ?4 z8 N3 Y% i" E7 X* h

一般表面强化：表面硬度Hv0.05 400～600（相当于HRC42～55),则可选用A3、B3、B2F、10、20、35、45等，低中碳结构钢。
* j; C' Z$ n3 C0 l. j% m/ m
中等表面强化：表面硬度Hv0.05 600～850（相当于HRC55～64),则可选用20CrMo、20CrMnTi、35CrMo等。

; O$ i2 C8 M' G2 M. n5 y7 u  Y高硬度表面强化：表面硬度Hv0.05 850～1000（相当于HRC63～69),则可选用38CrMoAl、1Cr18Ni9Ti、3Cr2W8V、W18Cr4V、H13、Cr12MoV等。

9 \- W! N/ o# ?) [; j1 O

! P5 [; c, O) s& r/ `5 V7 Z

0 q4 K, J+ |0 ?$ G

工艺流程：

* U& h8 o6 @  h; n6 h

   盐浴液体氮化温度范围为520～600℃,包括以下工艺流程：
0 W2 K9 _: w1 b) ]5 T清洁→装挂→烘干→液体氮化→冷却→清洗→防锈→烘干→检验

. I4 l# n6 e9 D# B3 b

0 @  R& x" A; G; t/ r5 f  ?/ v- \6 @* y
+ S0 f( t$ d; P6 G, |装挂可用铁质夹具、挂具或铁丝捆扎

( s) S) |0 F# |/ {& H7 S' o

( X- w6 S$ L7 b( N2 P$ g装炉处理：
工件处理温度的设定与工件的要求有关。根据不同的钢号决定工件的氮化温度（请参看包装内说明书）。工件装炉时，最好同时放入2～3件同材质的炉前质检样件，用于做成品破坏性试验。工件装炉后，升到设定温度，开始计算保温时间，保温时间一般为1～3个小时，时间长，则渗层厚，短则薄，根据具体要求而确定