氮碳共滲:又稱軟氮化或低溫碳氮共滲,即在鐵-氮共析轉(zhuǎn)變溫度以下,使工件表面在主要滲入氮的同時也滲入碳。碳滲入后形成的微細碳化物能促進氮的擴散,加快高氮化合物的形成。這些高氮化合物反過來又能提高碳的溶解度。碳氮原子相互促進便加快了滲入速度。此外,碳在氮化物中還能降低脆性。氮碳共滲后得到的化合物層韌性好,硬度高,耐磨,耐蝕,抗咬合。常用的氮碳共滲方法有液體法和氣體法。處理溫度530~570℃,保溫時間1~3小時。早期的液體鹽浴用氰鹽,以后又出現(xiàn)多種鹽浴配方。常用的有兩種:中性鹽通氨氣和以尿素加碳酸鹽為主的鹽,但這些反應產(chǎn)物仍有毒。氣體介質(zhì)主要有:吸熱式或放熱式氣體(見可控氣氛)加氨氣;尿素熱分解氣;滴注含碳、氮的有機溶劑,如甲酰胺、三乙醇胺等。氮碳共滲不僅能提高工件的疲勞壽命、耐磨性、抗腐蝕和抗咬合能力,而且使用設備簡單,投資少,易操作,時間短和工件畸變小,有時還能給工件以美觀的外表。
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碳氮共滲:以滲碳為主同時滲入氮的化學熱處理工藝。它在一定程度上克服了滲氮層硬度雖高但滲層較淺,而滲碳層雖硬化深度大,但表面硬度較低的缺點。應用較廣泛的只有氣體法和鹽浴法。氣體碳氮共滲介質(zhì)是滲碳劑和滲氮劑的混合氣,例如滴煤油(或乙醇、丙酮)、通氨;吸熱或放熱型氣體中酌加高碳勢富化氣并通氨;三乙醇胺或溶入尿素的醇連續(xù)滴注。[C]、[N]原子的產(chǎn)生機制除與滲碳、滲氮相同外,還有共滲劑之間的合成和分解:, K( p! ]4 j3 ]5 e" A) c# e
CO+NH3⇔HCN+H2O& w5 B1 r; [/ T+ o2 E0 h
CH4+NH3⇔HCN+3H2
6 d3 d( ?' c; [2HCN⇔2[C]+2[N]+H2
) N$ U& V% m; j碳氮共滲并淬火、回火后的組織為含氮馬氏體、碳氮化合物和殘余奧氏體。深0.6~1.0mm的碳氮共滲層的強度、耐磨性與深1.0~1.5mm的滲碳層相當。為減少變形,中等載荷齒輪等可用低于870℃的碳氮共滲代替930℃進行的滲碳。 |