氣體碳氮共滲工藝常見問題

1、氣體碳氮共滲工藝的缺陷及防止缺陷的方法(1)黑色組織
　　碳氮共滲黑色組織比滲碳出現的黑色組織概率高。黑色組織的防止、消除方法是：①盡量使用含鉬、鎳的鋼材；②改進工藝方法，如提高共滲溫度、提高冷卻速度、充分干燥氨氣、減少排氣階段及共滲前期的供氨量等；③消除方法是重新加熱淬火，要加快冷卻速度。(2)后續表面處理困難
　　碳氮共滲工件后續表面發黑、磷化處理。解決辦法：碳氮共滲時減少通氨氣鼠。表面發黑、磷化處理的工件在礦物酸中多浸泡一些時間可以解決。2、氣體碳氮共滲的工件性能一般碳氮共滲后緩冷的組織與滲碳的相似，也可分為過共析區、共析區、亞共析區，僅在表層有較多的碳氮化物。經淬火后，在滲層中含有較多的殘余奧氏體。共滲層組織外層為碳氮化物+馬氏體+殘余奧氏體，擴散層為馬氏體+殘余臭氏體。碳氮化物使工件表面造成很大的壓應力，使碳氮共滲層比滲碳層有較高的耐磨性和高的接觸疲勞強度，且具有較小的動摩擦系數。由于大多數合金元素易形成碳氮化物并阻礙碳氮原子向內擴散，致使表層碳氮濃度增高，化合物層較薄，擴散層較淺，同時使殘余奧氏體量增加。碳氮共滲后的彎曲強度和沖擊韌性，隨共滲層中殘余奧氏體的增加而降低；但一定數量的殘余奧氏體可以提高耐磨性，殘余奧氏體過多則又會降低耐磨性，這是因為過多的殘余奧氏體使接觸面產生膠合而加速磨損。碳氮共滲、淬火后（未經冷處理）的硬度在共滲層表面區的硬度較次表面稍低。這是因為其中有一定量的殘余奧氏體存在。殘余奧氏體量越多，硬度值的降低越多；當共滲層很薄時，最高硬度區才接近于共滲層的表面，隨著共滲層厚度的增加，最高硬度區向中心移動。3、氣體淺層碳氮共滲工藝的特點氣體淺層碳氮共滲是指滲層厚度小于0. 3mm的技術要求。碳氮共滲工藝特點如下。
　　①使用滲劑一般采用氮基氣氛+富化氣+氨：a．丙酮+甲醇+氨；b．甲醇+乙醇+氨。
　　②共滲溫度大多在850～870℃，共滲時間短，一般都在1～2h，共滲速度在0.15～0. 20mm／h。
　　③共滲工藝中不需要擴散共滲階段。
　　④共滲之后直接水冷淬火或油冷淬火，不需要重新加熱淬火。4、氣體淺層碳氮共滲工藝適用的產品輕載荷工作條件下使用的五金件、釣魚鉤、自行車零件、緊固件、沖壓件等中廣泛使用氣體淺層碳氮共滲工藝。由于氣體淺層碳氮共滲工藝時間短、直接淬火等特點，適用于連續熱處理生產處理。帶用的設備是網帶式連續熱處理爐、振底爐。這些爐型克服了工件在爐中到溫時間先后對同爐工件滲層均勻性的影響和淬火轉移造成的淬火不均勻和氧化現象。本文參考《熱處理工藝問答》一書。