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滲碳與碳氮共滲有何區別?

來源www.agroison.com 2020-10-26
碳氮共滲是在820~860℃溫度下,利用滲劑分解出的活性碳原子和氮原子,同時滲入工件表面的過程,共滲時間在1~3h,因此碳氮共滲具有滲碳和滲氮的雙重作用,共滲時間與滲層厚度、溫度和所用介質有關,共滲層的碳氮含量取決于共滲溫度。共滲溫度提高則碳含量提高,氮含量降低;共滲溫度降低則碳含量降低,氮含量提高,共滲層中碳含量在0.7%~1.0%,氮含量在0. 15%~0.5%,多用于低碳鋼、中碳鋼和合金鋼等,滲劑有固體、氣體和鹽浴三種。碳氮共滲后進行淬火+低溫回火處理,回火后的表層組織為含氮馬氏體+殘余奧氏體+少量碳氮化合物,心部為低碳馬氏體或中碳回火馬氏體。

碳氮共滲的特點為:

①在確保工件內部高韌性的前提下,提高了表面硬度、耐磨性和疲勞強度,同時氮降低了奧氏體的形成溫度,故工件可在較低的溫度下實現共滲;

②工件共滲后可直接淬火、不易出現過熱,工件的變形;

③提高滲層的淬透性,可在緩和的介質中淬火處理;

④滲速快,作業周期短。

滲碳后的鋼鐵零件表面獲得了0. 8%以上的含碳量,滲碳溫度在900~940℃,滲碳時間一般在3~6h左右,采用煤油作滲劑,同時添加甲醇為稀釋劑,可使滲碳零件心部有一定的強度和韌性的前提下,工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度等得到提高,從而獲得優良的綜合力學性能,因此滲碳后進行熱處理的特點為:

①提高了表面滲層的強度、硬度、耐磨性和疲勞強度;

②消除了滲層中的網狀滲碳體和適當減少了殘余奧氏體的數量,減小了脆性和有助于合金鋼性能的改善;

③消除了內應力,增加了零件的尺寸穩定性,可以防止因淬火和車削或磨削過程中產生的加工應力的作用而引起精度或尺寸的改變;

④細化晶粒,提高了心部的韌性,滲層比碳氮共滲層厚,故可承受重載荷的作用。

從二者的熱處理工藝來看,二者均具有提高滲層的強度、硬度、耐磨性和疲勞強度的效果。由于滲碳的溫度比碳氮共滲高,故工件的變形量和淬火后的變形大,滲碳周期長,能耗大,不利于降低熱處理成本。另外在表面的含碳量相同時,碳氮共滲層的耐磨性和疲勞強度均高于滲碳層,因此在能滿足工件工作要求的前提下,目前有些工件采用碳氮共滲來部分取代滲碳工藝是可行的,多用于處理汽車和機床的齒輪、蝸桿軸類零件等。 
  
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