鋼的氮化（氣體氮化）

其目的提高外表硬度和耐磨性，概念：氮化是向鋼的外表層滲入氮原子的過(guò)程。以及提高疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。

被鋼吸收后在其外表形成氮化層，利用氨氣在加熱時(shí)分解出活性氮原子。同時(shí)向心部擴(kuò)散。

氮化通常利用專門設(shè)備或井式滲碳爐來(lái)進(jìn)行。適用于各種高速傳動(dòng)精密齒輪、機(jī)床主軸（如鏜桿、磨床主軸）高速柴油機(jī)曲軸、閥門等。

氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－除應(yīng)力－粗磨－氮化－精磨或研磨。

并且較脆，由于氮化層薄。因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要*行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。

不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的外表硬度大于HV850及耐磨性。鋼在氮化后。

變形很小，氮化處置溫度低。與滲碳、感應(yīng)外表淬火相比，變形小得多

習(xí)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(yīng)用較是廣。中溫氣體碳氮共滲的主要目的提高鋼的硬度，鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過(guò)程。耐磨性和疲勞強(qiáng)度，低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的提高鋼的耐磨性和抗咬合性。

鋼的化學(xué)熱處理-氧氮共滲

________________________________________

即可實(shí)現(xiàn)其氧氮共滲處理。處置以后的工件兼有蒸汽處置我滲氮處理的共同優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)鋼在滲氮的同時(shí)通入一些含氧的介質(zhì)。

外表氧化膜，1． 氧氮共滲的特點(diǎn)：氧氮共滲后滲層可分三個(gè)區(qū)。次表層氧化區(qū)和滲氮nitrid外表氧化膜與次表層氧化區(qū)厚度相近，一般為2-4μm.氧氮共滲后形成多孔Fe3O4層具有良好的減摩擦性能、散熱性能及抗粘著性能。

水分解形成氧原子向內(nèi)擴(kuò)散形成氧化層并在工件外表形成黑色氧化膜。2． 氧氮共滲介質(zhì)：氧氮共滲時(shí)一般用得較多的不同濃度的氨水。氮原子向內(nèi)擴(kuò)散形成滲氮層。

時(shí)間通常為1-2小時(shí)。氨水濃度以25%-30%為宜。排氣升溫時(shí)通氨量應(yīng)大些，3． 氧氮共滲的主要用途：氧氮共滲主要用于高速鋼刀的外表處置。共滲時(shí)的溫度一般為540-590℃。以利于迅速排空爐內(nèi)空氣。共滲期間通氨量應(yīng)適中，降溫及擴(kuò)散時(shí)應(yīng)減少氨的滴入量。熱處置爐可采用有1Cr18Ni9Ti不銹鋼制成爐罐的井式氮化爐代用。爐罐應(yīng)維護(hù)密封性（采用真空水冷橡膠密封）爐頂應(yīng)有一臺(tái)密封循環(huán)風(fēng)扇。爐內(nèi)保持300-1000Pa正壓.

鋼的熱處理--軟氮化

________________________________________

并使氮化工藝不受鋼種的限制，為了縮短氮化周期。近一、二十年間在原氮化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展了軟氮化和離子氮化兩種新氮化工藝

鋼的氮原子滲及的同時(shí)，軟氮化實(shí)質(zhì)上是以滲氮為主的低溫碳氮共滲。還有少量的碳原子滲入，其處置結(jié)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。

軟氮化方法分為氣體軟氮化和液體軟氮化兩大類。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)中應(yīng)用zui廣泛的氣體軟氮化。<,1.軟氮化方法。br>氣體軟氮化是含有活性碳、氮原子的氣氛中進(jìn)行低溫碳、氮共滲，常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺和三乙醇胺，軟氮化溫度下發(fā)生熱分解反應(yīng)，發(fā)生活性碳、氮原子。

通過(guò)擴(kuò)散滲入工件表層，活性碳、氮原子被工件表面吸收。從而獲得以氮為主的碳氮共滲層。

因該溫度下氮化層硬度值z(mì)ui高。氮化時(shí)間常為2-3小時(shí)，氣體軟氮化溫度常用560-570℃。因?yàn)槌?/span>2.5小時(shí)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，氮化層深度增加很慢。

外表zui外層可獲得幾微米至幾十微米的白層，2.軟氮化層組織和軟氮化特點(diǎn)：鋼經(jīng)軟氮化后。由ε相、γ`相和含氮的滲碳體Fe3CN所組成，次層為03-04毫米的擴(kuò)散層，主要是由γ`相和ε相組成。

軟氮化具有以下特點(diǎn)：

時(shí)間短，1處置溫度低。工件變形小。

碳鋼、低合金鋼、工模具鋼、不銹鋼、鑄鐵及鐵基粉未冶金資料均可進(jìn)行軟氮化處理。工件經(jīng)軟氮化后的外表硬度與氮化工藝及材料有關(guān)。2不受鋼種限制。

3.能顯著地提高工件的疲勞極限、耐磨性和耐腐蝕性。干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。

故氮化層硬而具有一定的韌性，4.由于軟氮化層不存在脆性ξ相。不容易剝落。

目前生產(chǎn)中軟氮化巳廣泛應(yīng)用于模具、量具、高速鋼刀、曲軸、齒輪、氣缸套等耐磨工件的處置。因此。故不宜在重載條件下工作。另外，應(yīng)注意的氣體軟氮化目前存在問(wèn)題是表層中鐵氮化合物層厚度較?。?/span>0.01-0.02mm且氮化層硬度梯度較陡。氮化過(guò)程中，爐中會(huì)產(chǎn)生HCN這種有毒氣體，因此生產(chǎn)中要注意設(shè)備的密封，以免爐氣漏出污染環(huán)境。