今天我們來(lái)了解一下鍛造鍛件時(shí)的滲氮工藝。常規(guī)滲氮工藝分為一段滲氮和二段滲氮,也有多段滲氮工藝,分段大多是指滲氮溫度而言。
一段滲氮也稱(chēng)等溫滲氮,在500-550℃之間保持50-100h。這種工藝的特點(diǎn)是滲層硬度較高,工件變形較小。適用于大型精密鍛造齒輪。但其生產(chǎn)效率低,滲氮層韌性較低。為減少這種工藝的白亮層深度,降低滲層脆性,生產(chǎn)中普遍采用氨分解率先低后高即氮?jiǎng)菹雀吆蟮偷霓k法。
二段滲氮工藝的特點(diǎn)是整個(gè)滲氮過(guò)程分為二種滲氮溫度和分解率不同的兩個(gè)階段。通過(guò)第二階段提高滲氮溫度來(lái)縮短滲氮周期。
二段滲氮另一個(gè)特點(diǎn)是:由于第二階段的氨分解率較高可以減少相層的深度,從一段滲氮的25-45減少到8-20,甚至更薄些,從而提高了韌性。為了增加層深,也可以將一段或二段滲氮工藝重復(fù)循環(huán)使用一次。
滲氮溫度是滲氮過(guò)程中最主要的一個(gè)參數(shù),它決定著滲層硬度,也影響著滲層深度。而滲氮時(shí)間主要是影響滲層深度。滲氮溫度越低,氮原子的擴(kuò)散速度越低,滲層就淺,同時(shí)擴(kuò)散層的彌散強(qiáng)化效果越大,滲層硬度就越高,滲層梯度也越陡。滲氮溫度一定時(shí),滲層深度隨時(shí)間的變化服從擴(kuò)散定律,滲氮時(shí)間開(kāi)始時(shí)硬度隨時(shí)間增加而急劇提高,深度也增長(zhǎng)的很快,但延長(zhǎng)到一定時(shí)間后,時(shí)間對(duì)硬度實(shí)際上沒(méi)有影響,滲層進(jìn)展的也極緩慢,超過(guò)100h后,幾乎慢到停止加深的狀態(tài)。
鍛造鍛件的氨氣滲氮工藝實(shí)際上是通過(guò)控制氨分解率來(lái)控制氣氛氮?jiǎng)?。生產(chǎn)中通用注水法測(cè)定氨分解率,即將爐中廢氣導(dǎo)入一能保持密封的玻璃管中,然后向管中注入水,廢氣中的余氨即全部溶入水,管中的水體積即為氨體積。當(dāng)分解率減少時(shí),爐內(nèi)氣氛氮?jiǎng)萏岣?,調(diào)整分解率可以控制爐內(nèi)氮?jiǎng)荨?/span>