氮化与软氮化有什么区别?

氮化与软氮化有什么区别?,第1张

1、应用范围不同。气体氮化(耐磨氮化)适用于特殊的氮化钢;而软氮化不只限于特殊氮化钢,碳钢、合金钢、铸铁、粉末冶金裁量均适用。

2、时间过程不同。软氮化时间比较短;而氮化过程中钢的表面首先被碳饱和,在 α-Fe 中生成超显微组织的碳化物促进氮化,因而时间较长。

3、温度不同。软氮化比普通氮化温度略低,因此变形更小,但硬度和氮化层厚度略差,且气体软氮化无毒。

4、效果不同。氮化和软氮化两者都会形成 ε 相的白亮层。软氮化的白亮层具有很好的韧性,裂纹敏感性比较小,使用时是靠白亮层来起作用的。

扩展资料

软氮化原理

在工件表面同时深入氮、碳元素,且以渗氮为主的工艺方法, 就是在 Fe—N 系的共析温度以下530 ~ 570 ℃,进行氮碳共渗的过程,俗称软氮化。其共渗机理与渗氮相似,随着处理时间的延长,表面氮浓度不断的增加,发生反应扩散,形成白亮层及扩散层。

氮碳共渗使用的介质必须能在工艺温度下分解出活性 N、C 原子。软氮化的过程与其他化学热处理如渗碳和氮化法一样,可分为三个阶段 :

(1)软氮化介质的分解,产生活性碳原子和活性氮原子。

(2)分解出来的活性碳、氮原子被钢铁表层吸收,并且达到饱和状态。

(3)钢的表面层饱和的氮向内层深处扩散。

气体氮化

气体氮化系于1923年由德国AF ry 所发表,将工件置于炉内,利NH3气直接输进500~550℃的氮化炉内,保持20~100小时,使NH3气分解为原子状态的(N)气与(H)气而进行渗氮处理,在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的,其厚度约为0.02~0.02m/m;

其性质极硬Hv 1000~1200,又极脆,NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变,流量愈大则分解度愈低,流量愈小则分解率愈高,温度愈高分解率愈高,温度愈低分解率亦愈低,NH3气在570℃时经热分解如下:

NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2

经分解出来的N,随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2 - 3N气体渗氮,一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。

气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低,故一般均固定选用适用于氮化之钢种,如含有Al,Cr,Mo等氮化元素,否则氮化几无法进行,一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以强韧化处理又称调质因Al,Cr,Mo等皆为提高变态点温度之元素,故淬火温度高;

回火温度亦较普通之构造用合金钢高,此乃在氮化温度长时间加热之间,发生回火脆性,故预先施以调质强韧化处理。NH3气体氮化,因为时间长表面粗糙,硬而较脆不易研磨,而且时间长不经济,用于塑胶射出形机的送料管及螺旋杆的氮化。

参考资料:百度百科-软氮化处理

参考资料:百度百科-氮化处理

 1,硬氮化:学名‘渗氮’,也有人称为常规氮化。渗入钢表面的是单一的‘氮’元素,在方法上有气体法和离子法等。对于结构零件通常选用的钢种为含铬、钼、钛、铝等合金元素的专用钢,也有在其它钢种上进行渗氮的,例如不锈钢、模具钢等。渗氮处理的温度通常在480~540℃范围(既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值),处理的时间按照要求深度不同,一般为15~70小时,甚至更长。渗氮的着眼点是希望获得较深厚度(0.1~0.65mm,也有要求更深一些的)具有高硬度的呈弥散状的合金氮化物层(即扩散层),对于出现外表层的化合物层(白亮层)则希望尽可能的浅簿,甚至希望没有。

2,软氮化:学名‘氮碳共渗’,早期把苏联(俄罗斯)的液体法翻译为‘低温氰化’。现在国内流行的有气体法、无(低)毒液体法和离子法。渗入钢表面的元素以‘氮’为主,同时添加了‘碳’。碳的加入使表面化合物层(白亮层)的形成和性能得到某些甚至是明显的改善。这里要强调一下,和渗氮不同的地方是:氮碳共渗的着眼点是希望获得一定厚度(一般为10~20μm,也有要求20μm以上的,目前实验室里据称在碳素钢上曾经达到的厚度为110μm)硬度高、脆性小、没有或很少疏松等性能优良的白亮层,至于次表面的扩散层,按照钢种和使用要求不同虽然有时需要作某些调整,但处于次要地位了。氮碳共渗的适用广泛,几乎覆盖所有常用钢种和铸铁。以碳素钢为例,按照氮碳共渗处理的温度分为铁索体氮碳共渗(520~590℃)和奥氏体氮碳共渗(600~720℃),处理的时间一般为2~6小时,前者获得的白亮层为铁氮化合物,后者快冷后在铁氮化合物层的下面还有一层含氮奥氏体+马氏体层(5~12μm)。为了增强和改善白亮层的性能,我国的热处理工作者还采用了在渗氮的同时又单独或组合添加硼、氧、硫、稀土等元素,做了大量的工作,并且大都不同程度的取得看得出来的效果。这种探索,至今方兴未艾,是热处理工作者孜孜以求的热点之一。

3,‘软氮化’含义不是指获得的硬度比所谓的‘硬氮化’的硬度低,而是含有简便、省事、费用低的意思。

(硬)氮化 处理介质:气体(液NH3 NH3裂解) 离子 时间:15-----70小时 温度:480----520C 层深:白亮层(外层)越少越好 扩散层:0。1-----------0。65MM 软氮化 (氮碳共渗) 处理介质:气体 液体 离子 温度:温度:520------590C 奥氏体:温度600-----720C 层深:白亮层 0。1-----0,2MM 扩散层 要求其次 (0-------0。08MM) 区别对比看看就知道了。


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