氮化處理滲氮前的零件表面清洗第二種方法即將表面加以磷酸皮膜處理滲氮爐的排除空氣將被處理零件置于滲氮爐中,并將爐蓋密封后即可加熱,但加熱至150℃以前須作爐內(nèi)排除空氣工作。排除爐內(nèi)的主要功用是防止氨氣分解時(shí)與空氣接觸而發(fā)生性氣體,及防止被處理物及支架的表面氧化。其所使用的氣體即有氨氣及氮?dú)舛N。排除爐內(nèi)空氣的要領(lǐng)如下:①被處理零件裝妥后將爐蓋封好,開始通無水氨氣,其流量盡量可能多。②將加熱爐之自動溫度控制設(shè)定在150℃并開始加熱(注意爐溫不能高于150℃)。③爐中之空氣排除至10%以下,或排出之氣體含90%以上之NH3時(shí),再將爐溫升高至滲氮溫度。滲氮有更高的疲勞強(qiáng)度。金屬表面氮化處理
氮化處理主要目的是增強(qiáng)零件的表面耐磨性,氮化后的零件表面硬度能達(dá)到至少HV400以上!好的材料甚至能達(dá)到HV800以上!滲碳淬火也可以起到氮化所能達(dá)到的目的!氮化的缺點(diǎn)就是,氮化的零件其氮化層一般比較淺,也就是表面淺淺的一層,一般0.40mm左右,再深就比較困難,故一般氮化零件不能承受重載荷!相對來講,滲碳淬火后的零件就可以!滲碳淬火零件的滲碳層深或者有效硬化層深就比較靈活,既有0.55-0.8這樣的淺層深,也有≥3mm這樣的深層深!清遠(yuǎn)什么是氮化處理商家滲氮可獲得比滲碳更高的表面硬度(高達(dá)1000~1200HV)耐磨性能及疲勞強(qiáng)度,具有滲碳得不到的耐腐蝕性能。
H13(4Cr5MoSiV1)鋼具有較高的韌性和優(yōu)良的耐冷熱疲勞性能,是一種強(qiáng)韌兼?zhèn)淝屹|(zhì)優(yōu)價(jià)廉的工模具鋼。為提高工模具表面硬度、耐蝕、抗粘結(jié)等性能,生產(chǎn)中通常需進(jìn)行表面氮化處理,在保持工模具芯部原有強(qiáng)度與韌性的同時(shí)有效地提高模具的表面強(qiáng)度。對H13模具鋼的氮化處理已有很多研究報(bào)道,但實(shí)際生產(chǎn)中仍然存在一些技術(shù)問題。通常,為了獲得氮化處理后模具芯部與表層性能良好的匹配,氮化處理前應(yīng)對該模具鋼進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚话愕臒崽幚砉に囀谴慊?兩次回火,但也有人提出淬火+一次回火的處理工藝,對于某些大型模具甚至采用淬火+三次回火的處理;而氮化處理過程本身也相當(dāng)于一次回火處理,對氮化層將產(chǎn)生明顯的影響;甚至氮化前只進(jìn)行淬火處理也可使模具表面滲層獲得足夠高的硬度。關(guān)于這種氮化前工模具的熱處理狀態(tài)對氮化后滲層的組織與性能的影響規(guī)律及機(jī)理,一直缺乏系統(tǒng)深入的研究,而這些因素將直接影響實(shí)際生產(chǎn)成本與生產(chǎn)效率。
模具滲氮后表層出現(xiàn)網(wǎng)狀及波紋狀、針狀或魚骨狀氮化物及厚的白色脆性層將會導(dǎo)致模具韌性降低、脆性增加、耐沖擊性能減弱、產(chǎn)生疲勞剝落、耐磨性能降低,降低模具的使用壽命。缺陷產(chǎn)生的原因,一些熱處理廠家片面強(qiáng)調(diào)提高勞動生產(chǎn)率,在制定工藝文件和實(shí)際操作時(shí)滲氮溫度過高升溫加熱和降溫冷卻速度過快;控溫儀表失靈、爐內(nèi)實(shí)際溫度比儀表指示溫度高。如溫度過高時(shí)擴(kuò)散層中的氮化物便聚集長大、彌散度下降、在晶界上形成高氮相的網(wǎng)狀或波紋狀組織。模具預(yù)備熱處理時(shí)淬火加熱溫度過高、模具基體晶粒過大;液氨含水量高,通入氣體滲氮爐中的氨氣含有水分。氣體滲氮爐中氨分解率太低即氮?jiǎng)葸^高。預(yù)備熱處理時(shí),淬火加熱未在保護(hù)氣氛中進(jìn)行,模具表層脫碳嚴(yán)重,在滲氮后極易出現(xiàn)針狀、魚骨狀氮化物。預(yù)防措施:正確制定模具氮化處理工藝,氮化溫度選擇在500~580℃,一般不要超過580℃,并定期對控溫儀表進(jìn)行校正,升溫加熱速度不宜過快。模具預(yù)備熱處理的淬火加熱溫度不宜過高,以免模具材料內(nèi)部組織中馬氏體晶粒過大;加熱應(yīng)在保護(hù)氣氛中進(jìn)行,避免模具氧化脫碳;調(diào)質(zhì)件應(yīng)在機(jī)械加工中把脫碳層切除掉。氨氣要經(jīng)過干燥裝置再通入滲氮爐中,干燥劑要定期更換。 滲氮與滲碳相比有更高的疲勞強(qiáng)度。
白亮層的控制有兩方面:白亮層厚度,厚度取決于零件的服役條件,也受鋼牌號和相結(jié)構(gòu)的限制,常見的要求是525μm范圍內(nèi)選擇。白亮層的相結(jié)構(gòu)與脆性直接關(guān)聯(lián),獲得性能較好的白亮層應(yīng)當(dāng)以單相ε或單相γ組織為上等,而不是現(xiàn)在大都是那種εγ雙相組織。氮化技術(shù)的關(guān)鍵在于控制白亮層厚度和相結(jié)構(gòu),控制氮化處理工藝技術(shù)的基本概念為(1)臨界氮?jiǎng)荩?)氮?jiǎng)蓍T檻值。氮化白亮層的控制關(guān)鍵為:白亮層厚度、相結(jié)構(gòu)及表面狀態(tài)。氮化處理白亮層與脈狀組織,哪一種更重要?如何獲得?白亮層與脈狀組織對機(jī)械性能有何影響?脈狀組織是在氮化過程中擴(kuò)散而形成的組織結(jié)構(gòu)。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:脈狀組織1~3級為合格組織,如果出現(xiàn)半網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)狀均為不合格。同時(shí),白亮層組織脆性的評定,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有明確的規(guī)定。生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)白亮層與脈狀組織的出現(xiàn)。因?yàn)樗鼈儠?dǎo)致氮化層脆性增加,耐磨性和疲勞強(qiáng)度下降,以及表面剝落缺陷、凹坑等。滲碳件如軸件,一般滲碳淬火變長,但有時(shí)變短,為什么?淬火冷卻的不同時(shí)性造成的變短。一方面,由于零件從高溫A狀態(tài)快速冷卻為淬火M,冷卻時(shí)內(nèi)外存在溫差,即外表先冷體積收縮,內(nèi)部溫度高、塑性好、一起收縮;另一方面,A密度高、M密度低。 離子氮化工藝技術(shù)的難點(diǎn):不同結(jié)構(gòu)工件混裝時(shí)溫度的控制和測量存在困難。潮州真空氮化處理
離子滲氮時(shí)高能粒子和金屬表層晶格中的 性碰撞,產(chǎn)生了高密度位錯(cuò)。金屬表面氮化處理
模具進(jìn)行氮化處理可顯著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗侵蝕性能和抗疲勞性能。由于滲氮溫度較低,一樣在500-650℃范圍內(nèi)進(jìn)行,滲氮時(shí)模具芯部沒有發(fā)生相變,因此模具滲氮后變形較小。一樣熱作模具鋼(凡回火溫度在550-650℃的合金工具鋼)都能夠在淬火、回火后在低于回火溫度的溫度區(qū)內(nèi)進(jìn)行滲氮;一樣碳鋼和低合金鋼在制作塑料模時(shí)也可在調(diào)質(zhì)后的回火溫度下滲氮;一些特殊要求的冷作模具鋼也可在氮化后再進(jìn)行淬火、回火熱處置。實(shí)踐證明,經(jīng)氮化處置后的模具利用壽命顯著提高,因此模具氮化處置已經(jīng)在生產(chǎn)中取得普遍應(yīng)用??墒?,由于工藝不正確或操作不妥,往往造成模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、表面有氧化色、滲氮層不致密、表面顯現(xiàn)網(wǎng)狀和針狀氮化物等缺點(diǎn),嚴(yán)峻陽礙了模具利用壽命。因此研究模具滲氮層缺點(diǎn)、分析其產(chǎn)生的緣故、探討減少和避免滲氮缺點(diǎn)產(chǎn)生的工藝方法,對提高模具的產(chǎn)品質(zhì)量,延長利用壽命具有十分重要的意義。 金屬表面氮化處理
廣東衡創(chuàng)金屬制品有限公司前身為廣州市衡創(chuàng)表面熱處理有限公司,成立于2016年, 舊廠址位于廣州市天河區(qū)。后因發(fā)展需要,工廠于2020年整體搬遷至佛山市南海區(qū),并重新注冊公司為“廣東衡創(chuàng)金屬制品有限公司”。為了進(jìn)一步發(fā)展,2021年在東莞市設(shè)立“東莞市衡創(chuàng)金屬制品有限公司”作為分公司,同步開展真空熱處理業(yè)務(wù)。目前佛山廠房和東莞廠房面積各1000平方米。公司目前擁有包括離子氮化爐、氣體氮化爐、蒸氣氧化爐、真空油淬爐和真空氣淬爐等熱處理生產(chǎn)設(shè)備。團(tuán)隊(duì)骨干成員來自于華南理工大學(xué),并依托華南理工大學(xué)30多年的離子滲氮處理加工經(jīng)驗(yàn)、雄厚的科研和檢測實(shí)力,以努力打造華南地區(qū)具有影響力的專業(yè)離子滲氮企業(yè)為已任,同時(shí)為滿足各客戶需要,開展各種熱處理加工業(yè)務(wù)。