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鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程，習慣上碳氮共滲又稱作氰化。目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應用較是廣。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度，低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。 鋼的熱處理--軟氮化 為了縮短氮化周期，并使氮化工藝不受鋼種的限制，在近一、二十年間在原氮化工藝基礎上發展了軟氮化和離子氮化兩種新氮化工藝。 軟氮化實質上是以滲氮為主的低溫碳氮共滲，鋼的氮原子滲及的同時，還有少量的碳原子滲入，其處理結果與前述一般氣體氮相比，滲層硬度較低，脆性較小，故稱為軟氮化。 1.軟氮化方法，軟氮化方法分為氣體軟氮化和液體軟氮化兩大類。目前國內生產中應用最廣泛的是氣體軟氮化。氣體軟氮化是在含有活性碳、氮原子的氣氛中進行低溫碳、氮共滲，常用的共滲介質有尿素、甲酰胺和三乙醇胺，它們在軟氮化溫度下發生熱分解反應，產生活性碳、氮原子。活性碳、氮原子被工件表面吸收，通過擴散滲入工件表層，從而獲得以氮為主的碳氮共滲層。氣體軟氮化溫度常用560-570℃，因該溫度下氮化層硬度值最高。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。 2.軟氮化層組織和軟氮化特點：鋼經軟氮化后，表面最外層可獲得幾微米至幾十微米的白層，它是由ε相、γ相和含氮的滲碳體Fe3（C，N）所組成，次層為0.3-0.4毫米的擴散層，它主要是由γ相和ε相組成。 軟氮化具有以下特點： (1)處理溫度低，時間短，工件變形小。 (2)不受鋼種限制，碳鋼、低合金鋼、工模具鋼、不銹鋼、鑄鐵及鐵基粉未冶金材料均可進行軟氮化處理。工件經軟氮化后的表面硬度與氮化工藝及材料有關。 3.能顯著地提高工件的疲勞極限、耐磨性和耐腐蝕性。在干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。 4.由于軟氮化層不存在脆性ξ相，故氮化層硬而具有一定的韌性，不容易剝落。 因此，目前生產中軟氮化巳廣泛應用于模具、量具、高速鋼刀具、曲軸、齒輪、氣缸套等耐磨工件的處理。 應注意的是，氣體軟氮化目前存在問題是表層中鐵氮化合物層厚度較薄（0.01-0.02mm），且氮化層硬度梯度較陡，故不宜在重載條件下工作。另外，在氮化過程中，爐中會產生HCN這種有毒氣體，因此生產中要注意設備的密封，以免爐氣漏出污染環境。 |