氮化对零件尺寸的影响及防治对策

氮化得影响因素

材料、装炉量和氨分解率对气体渗氮效果的影响气体渗氮效果的影响，并且为保证渗氮质量提出了相应的措施。

1 气体渗氮的材料选择传统气体渗氮和离子渗氮一直将38CrMoAl钢作为渗氮专用钢。

如今这一观念已经受到生产实践和渗氮工艺发展的冲击，38CrMoAl钢并不是渗氮用钢的最佳选择。

表1所列数据表明，同等条件下，38CrMoAl钢渗氮的最大优势是硬度高，但其渗氮速度远不如40Cr、42CrMo、35CrMoV、20CrMnTi等钢材。

38CrMoAl钢渗氮不仅渗速慢，而且脆性大，难以控制。

而40 Cr、42CrMo、35CrMoV等不含Al的合金结构钢，渗氮不但能获得渗层与硬度的较佳配合，渗速较38Cr MoAl钢快，而且渗层一般没有脆性或脆性易于控制。

认为V、Ti、Mo和Cr能显著提高氮在α相中的溶解度并能形成这些元素的氮化物；Al和Si不能改变氮在α相中的溶解度，渗氮时也不能形成氮化物。

内渗氮层(扩散层)的强化主要由于析出合金元素的氮化物提供，合金元素与氮的亲合力按如下顺序递降：Zr、Ti、Ta、Al、V、Cr、Mo、W、Mn、Fe。

常规合金钢元素中，如果排除Al元素，含Ti、V、Cr、Mo的合金钢应是较好的渗氮用钢。

有资料表明最高的耐磨性并不相应于最高的硬度。

38CrMoAl和40Cr钢渗氮后相比，尽管40Cr钢渗氮层硬度低得多，但耐磨性却比38CrMoAl钢高得多。

因此选用38CrMoAl钢渗氮不是最恰当的。

38CrMoAl钢渗氮脆性高，而且冶金和热处理都比较困难。

V元素对提高渗氮层的耐磨性有重要贡献。

V还能改善饱和氮沿渗氮层均匀分布，形成稳定的氮化物，避免了饱和氮的富集而形成脆性层。

因此新型渗氮钢中V是最有前途的元素。

生产实践也证明含V的合金钢渗氮效果很好。

如35CrMoV钢气体渗氮18h，渗层可达0. 50mm，硬度达698HV10以上。

工厂常用的结构件如齿轮、轴类选用35CrMoV、45CrMoV、42CrMo、3 5CrMo和40Cr钢渗氮，无论是从经济角度，还是从冶金和热处理工艺性能来考虑都是较合理的。

模具气体氮化产生的缺陷及对策

模具气体氮化产生的缺陷及对策目前，气体氮化已在模具生产中得到广泛应用。

它可显著提高模具的表面硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和疲劳性能。

一般热作模具钢（凡回火温度在550-650℃的合金工具钢）都可在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模具时可以在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具也可以在气体渗氮后再进行淬火、回火热处理。

但是由于种种原因，模具气体氮化后会出现渗氮层硬度低、渗氮层浅、渗氮层硬度不均匀、渗氮后模具表面有氧化色、渗氮层不致密、渗氮层脆性大、渗氮模具变形、模具表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷，分析其产生的原因，探讨减少和防止气体渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长模具使用寿命具有十分重要的意义。

一、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，并减少模具的使用寿命。

1.模具渗氮层硬度偏低的原因（1）模具钢成分不符，模具预先调质处理硬度过低。

（2）模具气体渗氮前未除掉其表面的油污、脱碳层和氧化皮。

（3）渗氮炉密封不良、漏气或初用新的未经渗氮的渗氮罐及工夹具。

（4）渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的)*’分解率过高，即炉内氮气氛过低。

2.对策（1）严格材料入库检验，化学成分应符合渗氮钢标准。

（2）在模具预先调质处理时，要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

（3）模具加工时应去除原材料脱碳层和氧化皮；模具渗氮前应除净表面油污或锈迹，或进行喷砂处理。

（4）渗氮炉要密封，漏气的渗氮罐应及时更换，新渗氮罐要进行预渗氮，炉罐和夹具使用%%!%&炉次应退氮一次。

（5）模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当加大氨流量以便适当降低氨分解率。

（6）对因渗氮层含量较低的模具可进行一次补充渗氮。

其补充渗氮工艺为：渗氮温度510-530℃，保温时间8-10h,氨分解率控制在20-30％。

氮化处理的缺陷及原因分析.doc

一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。

氮化对零件尺寸的影响及防治对策

料不同的多组试样进行试验，结果如下：
材料牌号
名义
直径尺寸 mm 氮化前氮化后
变化量
Φ30
+0.025
+0.030
+0.005
45
Φ50
+0.032
+0.036
+0.004
Φ65
+0.01
+0.015
+0.005
Φ30ห้องสมุดไป่ตู้
+0.02
+0.024
+0.004
20Cr
Φ50
+0.032
+0.036
+0.004
氮化后的再次加工。
我们引进的法国舍舍夫（SURSULF）工艺是 HBF 公司开发的一种表面处理工艺，在 565±5℃工作
温度下，由硫催化下的无公害低温盐浴氮化，卓越的渗氮能力使舍舍夫技术有效地解决钢和铸铁的磨
损摩擦、疲劳、咬合及腐蚀的各种问题，具有无公害、更高的耐疲劳强度、耐磨性和表面硬度，变形
极小，化合层完全由ε-氮化物组成，具有无脆化、氮化层均匀性极高。根据这些特点，我们制定活塞
氮化对零件尺寸的影响及防治对策
一、“肿胀”的本质离子氮化后零件的“肿胀”实际上是零件尺寸变化的一种表现形式。尺寸变化是由于氮化时工件表面吸收了大量的氮原子，生成各种氮化物或工件表层原始组织的晶格常数增大所致，宏观上
则表现为表层体积的略微增加。
氮化后零件的“肿胀”是一种普遍现象。各种氮化方法（气体氮化、液体氮化和离子氮化）处理后的零件或多或少总会存在一定的“肿胀”。但应该说明的是：离子氮化后零件的“肿胀量”较其它氮化方法要小。这是因为：离子氮化中的“阴极溅射”有使尺寸缩小的作用，因而抵消了一部分氮化“肿胀量”。

氮化处理优化技术在机械零部件表面改性中的应用分析

氮化处理优化技术在机械零部件表面改性中的应用分析氮化处理优化技术是一种常用的表面改性方法，主要通过在机械零部件表面形成氮化物层来提高其表面硬度、磨损性能和耐腐蚀性能。

本文将对氮化处理优化技术在机械零部件表面改性中的应用进行分析。

首先，氮化处理能够显著提高机械零部件的表面硬度。

在高温气氛中进行氮化反应，能够使材料中的一部分氮原子取代金属晶体格子中的碳原子或氧原子，形成氮化物层。

这一氮化物层具有极高的硬度，远远超过了原始金属的硬度。

因此，通过氮化处理，机械零部件的表面硬度得到提升，大大提高了其抗磨耗和耐磨损性能。

其次，氮化处理还能改善机械零部件的耐腐蚀性能。

氮化物层具有优良的抗腐蚀性能，能够有效抵御化学介质的腐蚀，延缓材料表面的金属腐蚀过程。

因此，通过氮化处理，机械零部件的耐腐蚀性能得到显著改善，提高了其使用寿命和可靠性。

另外，氮化处理还可以提高机械零部件的表面润滑性能。

氮化处理后的表面具有微细的晶粒结构和较低的表面粗糙度，能够减小机械零部件表面的摩擦系数，提高摩擦副的润滑性能。

此外，氮化处理能够使机械零部件表面形成一定数量的氮化物颗粒，这些颗粒能够在工作过程中起到润滑和涂层补充的作用。

因此，通过氮化处理，机械零部件的表面润滑性能得到了改善，降低了零部件的磨损和能耗。

此外，氮化处理优化技术在机械零部件表面改性中还存在一些挑战和问题。

首先，氮化处理的工艺参数需要严格控制，包括气氛成分、温度、时间等。

如果参数不当，会导致氮化层厚度不均匀或者形成过厚的表面氮化层，影响零部件的性能。

其次，氮化处理需要将机械零部件暴露在高温高压的氮气环境中，会对零部件的尺寸和形状稳定性造成影响。

此外，氮化处理的成本较高，需要专门的设备和工艺，对于大批量生产的零部件来说，成本较高。

综上所述，氮化处理优化技术在机械零部件表面改性中具有重要的应用价值。

通过氮化处理，机械零部件的表面硬度、耐腐蚀性和润滑性能得到了显著提高，进一步改善了零部件的使用寿命和可靠性。

氮化处理资料整理

氮化处理：又名扩散渗氮或渗氮氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。

经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性Ps：是一种表面热处理工艺，表面渗人氮元素，有一层很薄的化合物层（白亮层）。

既耐磨，又有一定的耐蚀性。

一般情况下氮化处理是最后一道工序但要求精度高的也可以加一道精磨或超精磨工序，一般为研磨，不再进行别的切削加工。

氮化的作用1、氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。

例如用38CrMoAlA钢制作的零件经氮化处理后表面的硬度可达hv=950—1200，相当于hrc=65—72，而且氮化后的高强度和高耐磨性保持到500—600℃，不会发生显著的改变。

2、能提高抗疲劳能力。

由于氮化层内形成了更大的压应力，因此在交变载荷作用下，零件表现出具有更高的疲劳极限和较低的缺口敏感性，氮化后工件的疲劳极限可提高15—35%。

3、提高工件抗腐蚀能力，由于氮化使工件表面形成一层致密的、化学稳定性较高的ε相层，在水蒸气中及碱性溶液中具有高的抗腐蚀性，此种氮化法又简单又经济，可以代替镀锌、发蓝，以及其它化学镀层处理。

此外，有些模具经过氮化，不但可以提高耐磨性和抗腐性，还能减少模具与零件的粘合现象，延长模具的工作寿命。

优点：优异的耐磨性、耐疲劳性，耐蚀性及耐高温的特性，表面改性显著，且处理前后尺寸变化小，能保持制件的精度。

以提高耐磨性、抗疲劳性能为目的的渗氮通常在500～570℃进行；以提高耐蚀性为目的的渗氮温度也不高于650℃。

实际应用：钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺桿、连桿、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。

（大概耐到什么程度）缺点：氮化的零件其氮化层一般比较浅（浅浅的一层），为0.04mm左右，再深就比较困难<太脆>，故一般氮化零件不能承受重载荷。

适用材料：主要用于合金钢类，铸铁，碳钢，合金钢，不锈钢，钛合金。

关于硬氮化和软氮化：硬氮化：又名渗氮，也称常规氮化，渗入钢表面的是单一“氮”元素。

氮化处理的缺陷及原因分析

一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。

氮化处理优化技术在机械零部件制造中的应用分析

氮化处理优化技术在机械零部件制造中的应用分析氮化处理是一种常见的表面处理工艺，通过在材料表面形成氮化物层，不仅可以提高材料的硬度和耐磨性，还可以改善材料的耐腐蚀性能。

在机械零部件制造中，氮化处理优化技术的应用已经成为了一个重要的工艺。

首先，氮化处理可以显著提高机械零部件的硬度。

硬度是材料抵抗压痕、抵抗剪切和抵抗磨损的能力。

通过氮化处理，物体表面的硬度可以提高数倍甚至数十倍，从而显著改善了机械零部件的耐磨性能。

例如，在高速旋转的机械部件表面进行氮化处理，可以使其表面的硬度达到1000-1200HV，这种硬度甚至接近或超过硬质合金。

这样一来，在摩擦、磨损和冲蚀等环境中，氮化处理的机械零部件比常规材料具有更长的使用寿命。

其次，氮化处理还可以提高机械零部件的耐腐蚀性能。

机械零部件常常处于高温、高压、酸碱等腐蚀性环境中，表面的腐蚀会导致零部件的失效。

经过氮化处理，可以在材料表面形成一层致密的氮化物层，能够有效地阻挡腐蚀介质的侵蚀，从而提高了材料的耐腐蚀性能。

例如，在石油、化工等领域中，常常使用经过氮化处理的零部件，以提高其在腐蚀性介质中的使用寿命。

然后，氮化处理还可以改善机械零部件的表面质量。

氮化处理可以减少材料表面的粗糙度，提高其光洁度和平整度。

这对于一些对表面质量要求较高的机械零部件来说尤为重要。

例如，一些高精度的传感器、光学仪器等，经过氮化处理后，其表面质量可以达到镜面效果，提高了仪器的精度和灵敏度。

最后，氮化处理优化技术还可以改善机械零部件的工作性能。

氮化处理可以在材料表面形成氮化物层，这种层具有较高的化学稳定性和热稳定性，可以提高零部件在高温、高压、高速等工作条件下的稳定性和可靠性。

例如，在汽车发动机中，使用经过氮化处理的曲轴、凸轮轴等重要零部件，可以提高其在高温高压环境下的工作性能，降低零部件失效和损坏的风险。

综上所述，氮化处理优化技术在机械零部件制造中的应用是非常广泛的，可以提高零部件的硬度和耐磨性，改善耐腐蚀性能，优化表面质量，提升工作性能，从而提高机械零部件的使用寿命和可靠性。

氮化处理对金属材料表面粗糙度的影响分析

氮化处理对金属材料表面粗糙度的影响分析氮化处理是一种在金属材料表面形成氮化物层的表面处理方法，广泛应用于金属材料的防护和改性领域。

氮化处理可以显著改变金属材料的表面性质，包括表面硬度、耐磨性、耐蚀性等，并且对金属材料表面粗糙度也有一定的影响。

本文将对氮化处理对金属材料表面粗糙度的影响进行详细的分析。

首先，氮化处理会降低金属材料表面的粗糙度。

氮化处理后的金属材料表面会形成一层致密且光滑的氮化物膜，可以填充金属表面的微小裂纹和孔洞，从而降低表面的粗糙度。

此外，氮化物膜的形成还可以减少金属材料表面的摩擦系数，使其更加光滑。

因此，经过氮化处理后的金属材料表面粗糙度会显著降低。

其次，氮化处理还可以改善金属材料表面的平整度。

氮化处理过程中，氮化物膜会紧密地附着在金属材料表面，并填充凹凸不平的表面结构。

这样可以填平金属材料表面的微小凹陷，特别是在金属材料表面存在大量的裂纹和孔洞时，氮化处理可以使其表面更加平整。

通过改善金属材料表面的平整度，氮化处理可以提高金属材料的工作性能，减少金属材料在工作过程中的应力集中和疲劳寿命的降低。

此外，氮化处理还可以增强金属材料的耐磨性。

氮化物膜具有良好的硬度和耐磨性，可以使金属材料表面形成一层坚硬的保护层，提高金属材料的耐磨性能。

经过氮化处理的金属材料表面硬度明显提高，可以有效地抵抗表面磨损、划伤和腐蚀等问题。

因此，经过氮化处理后的金属材料表面不仅具有较低的粗糙度，而且具备更好的耐磨性能。

然而，氮化处理也可能引入新的表面粗糙度。

在氮化处理过程中，渗氮剂会渗入金属材料表面，并与金属元素发生反应形成氮化物。

这个过程可能会引起表面形貌的变化，例如产生新的凹陷、突起等。

因此，氮化处理可能导致金属材料表面产生新的粗糙度，特别是在处理参数不当或处理过程发生异常时。

因此，在进行氮化处理时，需要仔细控制处理参数，确保处理结果的表面粗糙度要符合实际需求。

综上所述，氮化处理对金属材料表面粗糙度有显著的影响。

零件的氮化处理相关知识

氮化处理又称为扩散渗氮。

气体渗氮在1923年左右，由德国人Fry首度研究发展并加以工业化。

由於经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温，其应用范围逐渐扩大。

例如钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺桿、连桿、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。

一、氮化用钢简介传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。

这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。

尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。

其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。

一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。

其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5％铝的渗氮结果最佳。

在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。

但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

一般常用的渗氮钢有六种如下：（1）含铝元素的低合金钢（标准渗氮钢）（2）含铬元素的中碳低合金钢 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

（3）热作模具钢（含约5％之铬） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13（4）肥粒铁及麻田散铁系不锈钢SAE 400系（5）奥斯田铁系不锈钢 SAE 300系（6）析出硬化型不锈钢 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。

相反的，含铬的低合金钢硬度较低，但硬化层即比较有韧性，其表面亦有相当的耐磨性及耐束心性。

因此选用材料时，宜注意材料之特徵，充分利用其优点，俾符合零件之功能。

至於工具钢如H11（SKD61）D2（SKD –11），即有高表面硬度及高心部强度。

二、氮化处理技术：调质后的零件，在渗氮处理前须澈底清洗乾净，兹将包括清洗的渗氮工作程序分述如下：（1）渗氮前的零件表面清洗大部分零件，可以使用气体去油法去油后立刻渗氮。

氮化处理的缺陷及原因分析

氮化处理的缺陷及原因分析一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：。

氮化常见问题分析

一、硬度偏低
生产实践中，工件渗氮（软氮化）后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求，轻者可以返工，重者则造成报废。

造成硬度偏低的原因是多方面的：设备方面：如系统漏气造成氧化；
材料：如材料选择欠佳；
前期热处理：如基体硬度太低，表面脱碳严重等；
预先处理：如进炉前的清洁方式及清洁度。

工艺方面：如渗氮（软氮化）温度过高或过低，时间短或氮势不足等等。

所以具体情况要具体分析，找准原因，解决问题。

二、硬度和渗层不均匀
装炉方式不当；
气压调节不当；
温度不均；
炉内气流不合理。

三、变形过大
变形是难以杜绝的，对易变形件，采取以下措施，有利于减小变形：
渗氮（软氮化）前应进行稳定化处理；
渗氮（软氮化）过程中的升、降温速度应缓慢；
保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。

对变形要求严格的工件，如果工艺许可，尽可能采用较低的氮化（软氮化）温度。

四、外观质量差
渗氮（软氮化）件出炉后首先用肉眼检查外观质量，钢件经渗氮（软氮化）处理后表面通常呈银灰（蓝黑色）色或暗灰色（蓝黑色），不同材质的工件，氮化（软氮化）后其表面颜色略有区别，钛及钛合金件表面应呈金黄色。

五、脉状氮化物
氮化（特别是离子氮化）易出现脉状氮化物，即扩散层与表面平行走向呈白色波纹状的氮化物。

其形成机理尚无定论，一般认为与合金元素在晶界偏聚及氮原子的扩散有关。

因此，控制合金元素偏聚的措施均有利于减轻脉状氮化物的形成。

工艺参数方面，渗氮温度越高，保温时间越长,越易促进脉状组织的形成，如工件的棱角处，因渗氮温度相对较高，脉状组织比其它部位严重得多。

氮化处理的缺陷及原因分析

一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。

零件的氮化处理相关知识

氮化处理又称为扩散渗氮。

气体渗氮在1923年左右，由德国人Fry首度研究发展并加以工业化。

由於经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温，其应用范围逐渐扩大。

例如钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺桿、连桿、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。

一、氮化用钢简介传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。

这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。

尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。

其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。

一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。

其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5％铝的渗氮结果最佳。

在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。

但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

一般常用的渗氮钢有六种如下：（1）含铝元素的低合金钢（标准渗氮钢）（2）含铬元素的中碳低合金钢 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

（3）热作模具钢（含约5％之铬） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13（4）肥粒铁及麻田散铁系不锈钢SAE 400系（5）奥斯田铁系不锈钢 SAE 300系（6）析出硬化型不锈钢 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。

相反的，含铬的低合金钢硬度较低，但硬化层即比较有韧性，其表面亦有相当的耐磨性及耐束心性。

因此选用材料时，宜注意材料之特徵，充分利用其优点，俾符合零件之功能。

至於工具钢如H11（SKD61）D2（SKD –11），即有高表面硬度及高心部强度。

二、氮化处理技术：调质后的零件，在渗氮处理前须澈底清洗乾净，兹将包括清洗的渗氮工作程序分述如下：（1）渗氮前的零件表面清洗大部分零件，可以使用气体去油法去油后立刻渗氮。

气体氮化常见缺陷及防治措施

气体氮化常见缺陷及防治措施缺陷类型产生原因防治措施渗氮层硬度低（不足）或硬度不均（软点）1、渗氮温度偏高2、第一阶段氨分解率过高或渗氮罐通气管久未退氮3、使用了新的渗氮罐4、工件未洗净，表面有油污5、工件预先调质硬度太低6、氮化炉密封不严漏气7、装炉不当，气流循环不良8、局部防渗镀锡时发生流锡9、表面脱碳，晶粒粗大10、渗氮温度低或时间短11、氮化件表面出现异物1、检验温度2、氨分解率控制下限，渗氮排气管退氮或更换管3、新罐预渗，使分解率平稳控制在上限4、将工件清理干净5、重新处理，使工件基体硬度符合要求6、检查炉体，无漏气7、合理装炉8、喷砂，严格控制镀锡厚度9、去掉脱炭层或正火10、严格执行氮化工艺11、清理异物渗氮层浅1、第二阶段温度偏低2、保温时间太短3、第一阶段氨分解率过高或过低4、装炉时工件之间距离太近5、密封不好，漏气1、调整第二阶段温度2、按工艺时间进行3、调整分解率，使之符合要求4、工件之间距离要合适5、检查炉盖及盘根的密封情况工件变形大1、机加工残余应力太大2、工件大形状复杂3、渗氮面不对称或局部渗氮4、渗氮罐内温度不均匀5、氨气流通不畅，装炉不当6、工件自重影响1、粗加工后去应力处理2、缓慢升温，300℃以上，每升100℃保温一小时，控制加热和冷却速度，保证炉温均匀3、改进设计4、风扇转动正常5、合理装炉6、热校后在进行消除应力处理表面有氧化色1、冷却时供氨不足造成炉内负压，吸入空气造成氧化1、保持炉内正压2、检查漏气部位及时压缩或堵住2、密封不好3、干燥剂失效4、出炉温度高3、换新干燥剂4、炉冷200以下出炉陷类型产生原因防治措施网状波纹状针状或鱼骨状氮化物及厚的白色脆化层1、渗氮温度过高2、液氨含水量大3、原始组织晶粒粗大4、工件有尖角锐边5、气氛氮势过高，出现ε相6、表面脱碳严重，极易出现鱼骨状、针状氮化物1、氮化温度适当2、及时更换干燥剂或再加一干燥器3、正火后重新调质处理4、去除尖角，倒钝锐边5、降低温度加大氨流量6、缓慢升温，排净炉内空气渗氮面产生亮块或白点，硬度不均1、温差太大2、进气管道局部堵塞3、工件表面油污4、装炉量太多1、测温，确保炉内温度一致2、及时清理，疏通管道3、将工件清理干净4、合理装炉表面腐蚀1、加入氯化铵太多2、氯化铵挥发太快1、按比例加入2、用干燥的石英砂压实氯化铵表面剥落或脆性大1、冶金质量不合格2、渗氮工艺不当3、氮化前磨削量大4、表面氮浓度过大5、调质淬火温度高6、表面脱碳1、选用合格的材料2、改进工艺3、减小磨削量，分几次磨削4、严格控制氨分解率5、正火后重新调质处理6、去掉脱炭层裂纹1、晶粒过于粗大2、未及时回火1、正火处理2、补充回火渗碳层不致密，抗蚀性差1、渗氮表面氮浓度太低2、工件表面有锈蚀1、分解率不要太高2、除掉锈蚀痕迹3、工件清洗不干净，有油污3、将工件表面清洗干净。

氮化处理的缺陷及原因分析

一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。

氮化变形

氮化变形
氮化后尺寸外形难免会有变化，所以掌握了影响氮化变形的因素对于我们也是十
分的必要的！
一般影响的因素:材料中合金元素的含量、氮化温度、氮化时间、氮化气氛中的氮势等。

材料中合金袁术含量越高，零件氮化后的变形越大。

氮化的温度越高，时间越长，变形越大，氮化气氛中氮势越高，变形越大。

所以，我们需要根据工件的工作条件来正确的选择材料，避免因追求工件性能而盲目使用好材料（高合金钢）的现象；同时也能根据工件的工况，提出合理的氮化要求，避免追求片面的氮化深度和硬度；再就是做好氮化前的预先热处理工作和“稳定化”处理，预先热处理工艺参数的指定必须正确，操作必须合理，对于形状复杂的零件，在最终精加工之前必须进行一次或者几次稳定化处理；在工艺允许的前提下，适当降低氮化温度，缩短氮化时间；在保证氮化层性能的前
提下，调整氮化气氛；合理装炉，确保同炉工件温度的均匀性。

氮化处理的缺陷及原因分析资料

氮化处理的缺陷及原因分析资料一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。

零件的氮化处理相关知识知识讲解

氮化处理又称为扩散渗氮。

气体渗氮在1923年左右，由德国人Fry首度研究发展并加以工业化。

由於经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温，其应用范围逐渐扩大。

例如钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺桿、连桿、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。

一、氮化用钢简介传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。

这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。

尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。

其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。

一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。

其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5％铝的渗氮结果最佳。

在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。

但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

一般常用的渗氮钢有六种如下：（1）含铝元素的低合金钢（标准渗氮钢）（2）含铬元素的中碳低合金钢 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

（3）热作模具钢（含约5％之铬） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13（4）肥粒铁及麻田散铁系不锈钢SAE 400系（5）奥斯田铁系不锈钢 SAE 300系（6）析出硬化型不锈钢 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。

相反的，含铬的低合金钢硬度较低，但硬化层即比较有韧性，其表面亦有相当的耐磨性及耐束心性。

因此选用材料时，宜注意材料之特徵，充分利用其优点，俾符合零件之功能。

至於工具钢如H11（SKD61）D2（SKD –11），即有高表面硬度及高心部强度。

二、氮化处理技术：调质后的零件，在渗氮处理前须澈底清洗乾净，兹将包括清洗的渗氮工作程序分述如下：（1）渗氮前的零件表面清洗大部分零件，可以使用气体去油法去油后立刻渗氮。