碳氮共渗工艺

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碳氮共渗工艺

碳氮共渗工艺

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'. 氮碳共渗后得到的化合物层韧性好,硬度高,耐
磨,耐蚀,抗咬合。

常用的氮碳共渗方法有液体法和气体法。

处理温度530~570℃,保温时间1~3小时。

早期的液体盐浴用氰盐,以后又出现多种盐浴配方。

常用的有两种:中性盐通氨气和以尿素加碳酸盐为主的盐,但这些反应产物仍有毒。

气体介质主要有:吸热式或放热式气体(见可控气氛)加氨气;尿素热分解气;滴注含碳、氮的有机溶剂,如甲酰胺、三乙醇胺等。

氮碳共渗不仅能提高工件的疲劳寿命、耐磨性、抗腐蚀和抗咬合能力,而且使用设备简单,投资少,易操作,时间短和工件畸变小,有时还能给工件以美观的外表。

碳氮共渗热处理工艺

碳氮共渗热处理工艺

碳氮共渗热处理工艺碳氮共渗热处理工艺是一种常用的表面强化技术,它可以提高金属材料的硬度、耐磨性、抗腐蚀性和疲劳寿命等性能。

本文将从碳氮共渗的原理、工艺流程、影响因素和应用前景等方面进行介绍。

一、碳氮共渗的原理碳氮共渗是指在高温下将碳和氮同时渗入金属表面,形成碳氮化合物层。

这种层具有高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性和高疲劳寿命等优良性能。

碳氮化合物层的形成是由于碳和氮在金属表面的相互作用,形成了一系列的化合物,如Fe3C、Fe4N、Fe2-3(C,N)等。

这些化合物的硬度和稳定性都比金属基体高,因此可以提高金属材料的表面性能。

二、碳氮共渗的工艺流程碳氮共渗的工艺流程主要包括预处理、渗透、淬火和后处理等步骤。

1.预处理:将金属材料进行表面清洗和去油处理,以保证渗透剂能够充分渗透到金属表面。

2.渗透:将金属材料放入渗透炉中,在高温下进行碳氮共渗处理。

渗透剂一般采用氨气和甲烷的混合物,温度一般在800℃-950℃之间,时间一般在2-8小时之间。

3.淬火:将渗透后的金属材料迅速冷却,以保证碳氮化合物层的稳定性和硬度。

4.后处理:对淬火后的金属材料进行退火处理,以消除残余应力和提高材料的韧性。

三、碳氮共渗的影响因素碳氮共渗的效果受到多种因素的影响,如温度、时间、渗透剂成分、金属材料成分和表面状态等。

1.温度:温度是影响碳氮共渗效果的重要因素。

温度过低会导致渗透剂无法充分渗透到金属表面,温度过高会导致碳氮化合物层的过度生长和烧结。

2.时间:时间是影响碳氮共渗效果的另一个重要因素。

时间过短会导致碳氮化合物层的厚度不足,时间过长会导致碳氮化合物层的过度生长和烧结。

3.渗透剂成分:渗透剂成分对碳氮共渗效果也有很大的影响。

不同的渗透剂成分会导致不同的化合物生成,从而影响碳氮化合物层的性能。

4.金属材料成分和表面状态:金属材料的成分和表面状态也会影响碳氮共渗效果。

不同的金属材料对渗透剂的反应不同,表面状态的不同也会影响渗透剂的渗透性能。

氮碳共渗工艺

氮碳共渗工艺

氮碳共渗工艺
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氮碳共渗工艺是将金属材料中的碳、氮元素以及其它含量较低的元素,在温度和压力控制下,共渗到金属材料表面金属组织,使金属材料有润滑性、阻尼性、耐磨性和耐腐蚀性的表面性能综合增强方法。

本工艺广泛应用于摩擦副、机械部件、紧固件等小型制件的加工。

氮碳共渗工艺主要包括氮碳渗碳、氮碳渗氮和氮碳共渗。

氮碳渗碳是一种在低温(500-550℃)下金属被碳化,使金属表面形成抗磨、抗腐蚀、耐热、抗氧化的碳层。

氮碳渗氮一种在中温(600-700℃)下,在碳钢表面形成硬而耐磨的氮化膜,其耐磨性能超过硬质合金。

氮碳共渗工艺是一种在较高温(700-950℃)下,金属表面氮碳共渗,同时形成的氮碳合金膜具有极强的抗磨性能、抗腐蚀性、耐热性和抗氧化性。

氮碳共渗工艺主要有熔融渗碳、液体渗碳和气态渗碳三种。

熔融渗碳的特点是工艺结构简单,对工件的质量要求低,控制和管理较为容易,可以大批量生产,但产品性能较差,颗粒大,有一定的沉积度。

液体渗碳的特点是工艺复杂,对工件的质量要求较高,控制和管理较为困难,但由于采用热悬浮技术,所生产的产品性能较高,颗粒细小,沉积速率也较快。

气态渗碳的特点是工艺复杂,对工件的质量要求高,控制和管理
较难,但由于采用高温高速的技术,所生产的产品性能较好,颗粒较细,沉积度低。

氮碳共渗工艺可以大大提高金属材料表面性能,是一种较发达的现代金属表面处理技术。

氮碳共渗工艺流程

氮碳共渗工艺流程

氮碳共渗工艺流程
《氮碳共渗工艺流程》
氮碳共渗工艺是一种通过将氮气和碳源同时引入工件表面进行热处理的方法,以提高材料表面的硬度和耐磨性。

这种工艺在金属加工和热处理行业中被广泛应用,特别是在汽车零部件、机械零件和工具加工领域中具有重要的意义。

该工艺流程主要包括准备工作、氮碳共渗处理、淬火和回火等步骤。

在准备工作阶段,首先需要清洗和除去工件表面的油污、锈蚀等杂质,确保表面光洁。

然后将工件放置在氮碳共渗炉中,在一定的温度和气氛条件下进行处理。

氮气和碳源配比通过控制进气量和比例来实现,以保证渗碳层的均匀性和硬度。

处理时间取决于工件材料和尺寸,通常在几小时到数十小时不等。

处理完毕后,工件需要进行淬火和回火处理。

淬火是通过急冷工件表面,使其达到较高的硬度,提高耐磨性和强度。

回火则是通过加热工件至一定温度,然后进行缓慢冷却,使其获得适当的韧性和塑性。

这两项处理操作对于提高工件的综合性能至关重要。

总的来说,氮碳共渗工艺流程具有较为清晰的步骤和操作规范,通过合理控制处理参数和时间,可以获得理想的表面硬度和性能。

在实际应用中,需要针对不同的工件材料和要求,选择合适的处理工艺和工艺参数,以获得最佳的处理效果。

碳氮共渗工艺流程

碳氮共渗工艺流程

碳氮共渗工艺流程
《碳氮共渗工艺流程》
碳氮共渗工艺是一种常用的表面淬火工艺,它可以提高钢件的表面硬度和耐磨性。

在碳氮共渗工艺中,碳化物和氮化物一起渗入钢件表面,从而形成一层坚硬的外壳。

下面将介绍碳氮共渗工艺的具体流程。

首先,将待处理的钢件经过去氧化、碱洗、酸洗等预处理工艺,将表面的油污和杂质去除干净,以保证碳氮共渗工艺的有效进行。

接着,将经过预处理的钢件放入碳氮共渗炉中,进行渗碳氮处理。

渗碳氮的温度通常为850°C-950°C,时间为2-6小时。


这个温度下,碳氮原子将渗透到钢件的表面,并在晶粒边界和晶粒内形成碳化物和氮化物。

随后,将处理后的钢件经过水冷或油冷,使其迅速冷却。

这一步骤可以有效地保持钢件的硬度和组织。

最后,对处理后的钢件进行表面处理,如打磨、抛光等,以去除表面的氧化层和残余碳化物、氮化物。

总的来说,碳氮共渗工艺是一种比较成熟的工艺,可以在钢件表面形成一层坚硬的外壳,提高其表面硬度和耐磨性。

通过对工艺流程的控制和优化,可以获得高质量的碳氮共渗处理效果。

中碳钢碳氮共渗

中碳钢碳氮共渗

中碳钢碳氮共渗中碳钢碳氮共渗是一种常见的表面处理技术,用于提高中碳钢的硬度和耐磨性。

这种技术的原理是将碳和氮元素一起渗透到钢材表面,形成一层硬度较高的表面层。

下面将详细介绍中碳钢碳氮共渗的工艺和特点。

一、中碳钢碳氮共渗的工艺1. 清洗:首先需要将中碳钢表面的油污、锈蚀等杂质清除干净,以保证共渗效果。

2. 预处理:将中碳钢置于高温炉中,在氮气气氛下进行预处理,使其表面形成一层氮化物薄膜,以增加表面的反应性。

3. 共渗:将经过预处理的中碳钢放入含有适量碳和氮的混合物中,进行共渗处理。

共渗时间和温度根据不同的材料和要求而定。

4. 淬火:共渗后的中碳钢需要进行淬火处理,以使其表面硬度更高。

5. 清洗:最后需要对淬火后的中碳钢进行清洗,去除表面残留物,以达到更好的表面质量。

二、中碳钢碳氮共渗的特点1. 提高硬度:中碳钢碳氮共渗后,表面硬度明显提高,可以达到HRC60以上。

2. 提高耐磨性:由于共渗后表面硬度提高,因此耐磨性也得到了提高。

3. 提高抗腐蚀性:共渗后的中碳钢表面形成了一层致密的氮化物薄膜,可以起到一定的抗腐蚀作用。

4. 易于加工:共渗后的中碳钢表面硬度提高,但内部仍然保持原有的韧性和可加工性。

5. 成本低廉:与其他表面处理技术相比,中碳钢碳氮共渗成本较低。

三、中碳钢碳氮共渗的应用1. 模具制造:模具需要具有较高的硬度和耐磨性,因此中碳钢碳氮共渗技术广泛应用于模具制造领域。

2. 机械制造:机械零部件需要具有较高的硬度和耐磨性,因此中碳钢碳氮共渗技术也常用于机械制造领域。

3. 刀具制造:刀具需要具有较高的硬度和耐磨性,因此中碳钢碳氮共渗技术也广泛应用于刀具制造领域。

总之,中碳钢碳氮共渗是一种常用的表面处理技术,可以提高中碳钢的硬度、耐磨性和抗腐蚀性,广泛应用于模具制造、机械制造和刀具制造等领域。

钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺

钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺

钢的渗碳和碳氮共渗.淬火.回火工艺1.主题内容和适用范围本工艺规则了渗碳钢的气体渗碳氮共渗淬火回火处理的工序准备.工艺规范.操作规程.质量检验和安全环保等方面要求;2.引用标准JB3999—85钢的渗碳和碳氮共渗淬火回火处理GB85839—87齿轮材料及热处理质量检验一般规则ZBJ17022—88齿轮碳氮共渗工艺及质量控制ZBT04001—88汽车渗碳齿轮金相检验JB/ZQ4038—88重载齿轮渗碳质量检验GB9450—88钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核GB15735—1995金属热处理生产过程安全卫生要求3.工艺准备3.1工件准备3.1.1对照图纸了解被处理工件的材料牌号(或化学成份),予处理情况和质量要求,磨削留量,必要时检查齿轮(轴齿轮)的加工精度;3.1.2工件表面不得有氧化皮.碰伤和裂纹,用清洗剂洗净油污后烘干;3.1.3工件表面不需要渗碳或碳氮共渗的部位,又无留余量,没安排剥碳层的加工工序,就要用防渗涂料保护,防渗涂料的厚度应大于0.3mm,涂层应致密,防渗涂料应符合ZB451—014的规则;3.2工装准备3.3开炉准备选用的工装应具有足够的热处理强度和刚度;3.3.1检查热处理设备的机械和电气部分是否正常,炉子是否漏气;检查炉子需润滑油的部位,使其不断润滑;3.3.2检查测温仪表,热电隅是否正常,要定期进行校验;3.3.3定期清理气体渗碳炉炉罐中的碳黑和灰烬;3.4工件的表卡和试样3.4.1根据工件的形状和要求,选用适当的吊具和夹具;3.4.2工件间要有5~10mm的间隙;3.4.3应随炉放臵与装炉工件材质和予处理相同和符合GB8539—87“齿轮材料及热处理质量检验的一般规则”规则的样式,并放臵在有代表性的位臵,以备炉前操作抽样检查;4.渗碳和碳氮共渗淬火回火处理的工艺规范和操作规程4.1渗碳.碳氮共渗处理4.1.1装炉4.1.1.1工件装炉前应把炉温升到渗碳或共渗温度,连续生产时可干上一炉出炉后立即装炉;4.1.1.2工件应装在炉子的有效加热区内,加热区的炉温不得超过±15℃;4.1.1.3每炉装载量不大于设备的装载量;4.1.2气体渗碳工艺规范和操作规程4.1.2.1气体渗碳工艺规范参照图1,低碳合金渗碳钢的渗碳温度取上限;4.1.2.2排气期排气期的渗剂滴入量,参照表1,炉子到温后的排气时间的长短取决于排气程度,应取气进行分析,当CO2和O2的含量低于0.5%时,即可关闭试样孔,转入强渗期;无气体分析仪时,可观察废气火苗的颜色和状态,当火苗呈杏黄色,上升无力时,排气基本结束;一般地排气时间为1~1.5小时;4.1.2.3强渗期,关闭试样孔,点燃排出的废气;检查炉盖及通风机轴处是否漏气;调整煤油.异丙醇的滴入量,滴量多少取决于设备大小,装炉工件表面积的大小及炉子密封的情况,表1的滴量供选择时参考;强渗期炉气成份应控制在表2规则的范围内;有条件应采用红外线CO2碳位自控仪或露点仪控制炉气或用奥氏体分析仪对炉气进行分析,作为调正滴量的依据;强渗期的炉压控制在100~300pa;废气燃烧的火苗高度控制在200~250㎜的长度;根据工件有效硬化层要求和渗速经验,约达到1/2~2/3渗层深度时,抽验第一根试样,根据第一个试样的渗层确定第二个试样的时间,当有效硬化层深度达到或接近工件的有效硬化深度时,即可进入扩散期;4.1.2.4扩散期:扩散期的煤油.异丙醇滴量约为强渗期的0.5倍,为了保证炉压,并同时加滴甲醇,扩散期的时间与工件要求的有效硬化层深度有关,有效硬化层深度愈深,扩散时间要求愈长一些,与工件的碳势(试样的碳势)有关,碳势高要求扩散时间长一些,还与试样渗层深度有关,为了保证工件表面0.85~1.0%的碳浓度和合理的过滤层,扩散时间约为1~3小时;4.1.2.5降温期:抽验的第三个试样,如果网状碳化物≥5级为作正火处理,920℃出炉空冷,对20CrMnMo17Cr2Ni20CrNi2Mo当工件室冷到300-400℃时要放到回火炉中炉冷,防止在表面和次层在空冷时产生马氏体,形成表面裂纹;对于17CrNi2Mo.20Cr2NiMo等Cr.Ni渗碳钢即使碳化物不超级也要出炉空冷,空冷的炉温度为860~880℃;对于碳化物不超级的20CrMnTi.20CrMnMo~840℃,保渗碳齿轮,随炉冷到830温0.5~1H后直接淬火;4.1.3气体碳氮共渗工艺规范和操作规程;4.1.3.1气体碳氮共渗操作规程;4.1.3.2采用煤油加氨氧的气体碳氮共渗工艺曲线4.1.3.3共渗过程其炉气成分应符合下表规则4.2.1工件渗碳后直接淬火;对本质细晶粒钢工件渗碳后可采用直接淬火的方法,以获得所需要的表层和心部硬度以及有效硬化层深度,如20CrMo.20CrMnMo,以及含硼和稀土的合金钢渗碳件;直接淬火一般在炉中降温到830~850℃,均温0.5~1H出炉后淬火工件渗碳后直接淬火另一个条件是渗层金相组织网状碳化物≤4级;工件要求渗层深,炉中碳势又高的情况,容易造成碳化物超级,而对于模数≤5的20CrMnTi.20CrMnMo齿轮,渗碳深度1.2~1.3㎜(含磨量)碳化物不易超级,可以直接淬火,模数大于5的齿轮视渗层的金相组织中网状碳化物的级别而定,如果网状碳化物小于4级可以直接淬火;5级以上则要高温正火,消除网状碳化物或降低网状碳化物级别;4.2.2工件渗碳后空冷后再淬火,按方法有以下几种原因:a.工件渗碳后需要进行机械加工,如制碳层;b.容易发生过热的碳钢和非细晶粒合金钢件,以及某些不宜直接淬火的工件(如需要在压床上淬的齿轮);c.渗层组织如出现网状碳化物超级对于a.b两种情况,炉冷到850~860℃空冷,但对20CrMnMo渗件要求在400℃以下缓冷,否则易再次表层出现马氏体组织形成裂纹,对于C种情况,要求在900~930℃出炉直接空冷;4.2.312CrNi3.12Cr2Ni4.17CrNi2Mo.20CrNi4.20Cr2Ni4.20Cr2Ni4MoA.20Cr2Ni4WA等高强合金渗碳件,渗碳炉冷到920℃出炉空冷(用于制作大模数齿轮),400以下缓冷,并增加一次至二次650~680℃,5~6H的高温回火;这种高温回火称为催化或促变处理,它不仅能改善机械加工性能,更主要它是获得良好淬火组织的条件和保证;必须严格执行;4.2.4碳氮共渗的工件一般都从共渗温度或低于共渗温度出炉直接淬火;4.2.5经过渗碳淬火或碳氮共渗淬的工件,通常采用180℃±10℃的低温回火;4.2.5.1碳氮共渗齿轮回火的温度为180℃±10℃,回火时间3H;4.2.5.2模数1~3的齿轴渗碳淬火后温度200~210℃,时间3H,模数1~3的齿轮渗碳淬火后的回温度220℃±10℃,时间3H4.2.5.3模数3~5的齿轴.齿轮渗碳淬火后进行二次回火;第一次回火温度230℃,时间4H;第二次齿轴的回火温度230℃,回火时间3H;4.2.5.4模数≥6的齿轮.齿轴,渗碳后直接淬火的工件,需要进行三次回火;第一次回火温度230℃,回火时间3H;第二次回火,齿轴的回火温度230℃,时间3H,齿轮的回火温度240℃,时间3H;第三次回火,齿轴的回火温度220℃,时间3H,齿轮的回火温度240℃,时间3H;4.2.5.5模数≥6的齿轮齿轴渗碳后空冷,后加热淬火;进行二次回火;第一次回火温度230℃,时间4H;第二次回火,齿轴的回火温度220℃,时间4H,齿轮的回火温度240℃,时间4H;4.2.5.6前一次回火后,工件空冷到室温或≤50℃,才能进行下一次回火;4.2.5.7工件回火必须放在回火炉的有效加热区内(渗碳淬火的齿轮部分需量出回火炉底部300㎜);4.3渗碳和碳氮共渗淬火回火件的最后处理;4.3.1清理:进行喷砂,以清除赤面的油污和氧化模;4.3.2校直和矫正:用偏摆仪检查齿轴的变形,当超过允许变形时,应对其校直和矫正;随后进行去应力回火;条件允许(淬火工件量少时)应在淬火后马上进行校直,然后再回火;5.质量检验5.1外观:不得有裂纹和碰伤5.2表面硬度5.2.1硬度检验方法,按GB23083《金属洛氏硬试验法》或其他硬度试验法进行;5.2.2表面硬度的偏差范围,表面硬度不得超过下表规则:5.3.1有效硬化层检验方法,按GB《钢的渗碳硬化层有效硬化层深度的测定和校验》中的规则执行;5.3.2有效硬化层深度偏差不得超过下表规则;根据零件的要求,按有关标准进行检定;5.5变形:零件的变形应符合技术要求;6.安全与环保6.1操作者要穿戴好必须的劳动保护用品;6.2执行所用设备的安全操作规程;6.3气体渗碳或碳氮共渗出炉淬火时,同时淬火的工件量大时,应先检查油温,当油温>100℃时,应先降油温后淬火,以防止油槽着火;着火时需用灭火器,石棉被灭火,严禁用水灭火;6.4要防止渗碳炉滴注器渗漏,以免引起炉盖着火,烧毁电机或造成渗剂失火;6.5其它方面按GB15735—1995,金属热处理生产过程安全卫生要求;。

碳氮共渗工艺

碳氮共渗工艺

碳氮共渗工艺
(1)直接淬火+低温回火
1)工艺特点。

碳氮共渗后由共渗温度(820~860℃)直接淬火,然后进行低温回火160~200℃×2~3h。

2)工艺适用范围。

工艺简单适用于中、低碳钢及低合金钢,可获得满意的表面及心部组织。

一般选择油淬(或水淬)。

(2)分级淬火+低温回火
1)工艺特点。

碳氮共渗后由共渗温度820~860℃直接在110~200℃热油或碱浴中分级淬火1~15min后空冷,再进行160~200℃低温回火。

2)工艺适用范围。

工件变形小,适用于尺寸要求较严格的合金钢件。

(3)有次加热淬火+低温回火
1)工艺特点。

碳氮共渗后空冷或在冷却坑中缓冷,然后重新加热淬火+低温回火热处理。

2)工艺适用范围。

适用于共渗后需机械加工或因各种原因不宜直接淬火的工件。

(4)直接淬火、冷处理+低温回火
1)工艺特点。

碳氮共渗后从共渗温度直接淬火,然后在-80~-70℃介贡中进行冷处理,随后进行低温回火,以减少表层残留奥氏体,提高硬度,稳定尺寸。

2)工艺适用范围。

适用于含铬、镍较多的合金钢,如12CrNiA、20Cr2Ni4A、18CrNiWA等。

(5)缓冷,高温回火,再重新加热淬火+低温回火
1)工艺特点。

碳氮共渗后空冷或在冷却坑中缓冷,然后进行高温回火热处理(应在生铁屑或保护气氛中),以减少残留奥氏体,再重新加热淬火+低温回火。

2)工艺适用范围。

适用于含铬、镍较多的合金钢,以及碳氮共渗后尚需机械加工件。

低温化学热处理方法——氮碳共渗

低温化学热处理方法——氮碳共渗

低温化学热处理方法——氮碳共渗氮碳共渗又叫软氮化,是钢铁在铁素体状态下低温化学热处理方法的一种。

1、氮碳共渗的原理及特点氮碳共渗是在Fe⁃C⁃N三元素共析温度以下对工件表面进行氮、碳共渗的一种表面扩散渗入处理工艺,该工艺以渗氮为主,同时也渗入少量的碳原子。

在Fe⁃C⁃N三元相图中的三元共析点为565⁃,此时,氮在α⁃Fe中具有最大的溶解度,故氮碳共渗的温度一般为570⁃左右。

氮碳共渗处理与气体氮化相比具有如下特点。

氮碳共渗处理的时间短,一般为1~4h,而气体氮化长达几十小时。

氮碳共渗时,除活性氮原子外,还有活性炭原子。

钢的表面首先被碳饱和并形成超显微的碳化物,这种碳化物作为触媒剂促进了氮的渗入,当表面ε相形成后,ε相中又可溶解较多的碳,所以渗碳和渗氮相互促进,从而渗速加快。

氮碳共渗化合物层中除含氮外,还含有少量的碳,由于ε相中含有碳,使得化合物的脆性降低,因此氮碳共渗形成的白亮层一般脆性较小。

气体渗氮一般只适用于特殊的氮化钢,而氮碳共渗不受被处理材料的限制,可广泛用于碳素钢、合金钢、铸铁等。

2、氮碳共渗层组织钢铁工件的氮碳共渗层组织由表及里依次为Fe2~3N,Fe3N和Fe4N构成的化合物层(如是合金钢,还有Cr、W、V、Al、Mo等合金氮化物)和扩散层(主要是氮在α⁃Fe中的固溶体)。

碳钢氮碳共渗后的组织由白亮的化合物层和暗黑色的扩散层组成。

化合物层主要为ε相和γ′相。

合金钢氮碳共渗后,表面也得到由ε相和γ′相组成的白亮化合物层。

3、氮碳共渗层性能(1)共渗层硬度氮碳共渗显著提高工件表面硬度及耐磨性,与调质、感应淬火相比较,磨损失重分别降低1~2个数量级。

(2)共渗层的抗疲劳性能氮碳共渗后的疲劳强度高于渗碳或碳氮共渗淬火以及感应淬火。

低、中碳钢可提高40%~80%;合金结构钢提高25%~35%;不锈钢提高30%~40%;灰铸铁提高20%左右,见下图。

▲氮碳共渗处理使疲劳强度提高的情况(球墨铸铁)最近采取在氮碳共渗后高频淬火的复合热处理工艺。

碳氮共渗热处理工艺(一)

碳氮共渗热处理工艺(一)

碳氮共渗热处理工艺(一)碳氮共渗热处理工艺什么是碳氮共渗热处理工艺?碳氮共渗热处理工艺是指将碳和氮共同渗透到金属表面形成一定深度的复合渗层的热处理过程。

常见于钢铁制品,可增强材料硬度、耐腐蚀性、耐磨性等性能。

碳氮共渗的优点碳氮共渗相比单纯的碳渗和氮渗有以下优点:•提高硬度。

碳氮共渗后可形成较高硬度的表面层,增强了材料的抗磨性和耐用性。

•提高耐腐蚀性。

碳氮共渗后形成的表面层能够保护材料免受氧化和腐蚀的侵害。

•为材料提供淬火能力。

通过控制共渗液的温度和成分,可为材料提供合适的淬火性能,提高材料的强度和硬度。

碳氮共渗工艺碳氮共渗工艺常用的方法包括气体渗透法、电弧离子渗透法和盐浴渗透法等。

其中,气体渗透法是最为常见的方法,具体过程如下:1.准备共渗液。

将含有一定量的气体的共渗液加热至一定温度并保持一定时间,使气体分子分解并渗透到物品表面形成表面层。

2.选择适当的温度。

渗透液的温度是影响表面层厚度的重要因素,需要根据材料和要求的表面性能来确定。

3.渗透时间。

渗透时间与涂层厚度成正比,需要根据不同要求来确定。

碳氮共渗的应用碳氮共渗工艺被广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等行业,如齿轮、轴承、涡轮叶片、气缸套等。

通过碳氮共渗可以改善这些零件的性能,提高它们的使用寿命和性能。

结语碳氮共渗热处理工艺的出现,极大地推动了材料科学和工业制造的进步。

通过研究和应用碳氮共渗工艺,我们可以为材料提供更优秀的性能和更可靠的保护层,同时提高工业产品的质量和市场竞争力。

注意事项在进行碳氮共渗工艺时,需要注意以下事项:1.渗透液的成分和温度需要根据材料和要求的表面性能来选择,需要遵守标准操作程序进行。

2.渗透时间需要根据需要确定,过短可能导致涂层不够厚,过长可能导致损坏物品表面。

3.在操作过程中需要严格控制温度,避免对材料产生不良影响。

4.碳氮共渗工艺需要在相应的设备和环境下进行,需要保证合适的设备和操作条件。

发展趋势碳氮共渗工艺自问世以来,不断得到完善和发展。

氮碳共渗工艺

氮碳共渗工艺

氮碳共渗工艺氮碳共渗工艺是一种通过将氮和碳同时渗入材料表面以提高其硬度和耐磨性的表面处理技术。

该工艺在各个领域中得到广泛应用,包括机械制造、汽车工业、航空航天等。

氮碳共渗工艺的基本原理是将材料置于含氮和碳的气氛中,在高温下进行处理。

氮和碳原子会渗入材料表面并与其基体元素发生化学反应,形成氮化物和碳化物的复合层。

这种复合层的硬度和耐磨性优于材料的基体,因此能够显著提高材料的性能。

在氮碳共渗工艺中,温度和渗透时间是关键因素。

通常情况下,温度会控制在800℃到1050℃之间,而渗透时间则根据材料的要求来确定。

较长的渗透时间可以产生更深的渗层,但也会增加处理时间和成本。

因此,在实际应用中需要根据具体情况进行合理的选择。

氮碳共渗工艺的优点之一是能够提高材料的硬度和耐磨性。

由于渗层的硬度高于基体材料,可以有效地延长材料的使用寿命。

此外,渗层还能够提高材料的抗腐蚀性能,增强其耐候性和耐高温性能。

另一个优点是氮碳共渗工艺的适用范围广。

无论是钢材、铁材还是铝材等,都可以通过这种工艺进行表面处理。

而且,氮碳共渗工艺还可以与其他表面处理技术相结合,如氮化、碳化等,进一步提高材料的性能。

然而,氮碳共渗工艺也存在一些限制。

首先,该工艺只适用于可以耐受高温的材料。

对于某些低熔点材料,渗透温度可能会导致材料的变形或损坏。

其次,渗透层的厚度受到限制。

由于渗透是一个表面处理过程,渗透层的厚度通常在几微米到几十微米之间。

对于需要更深的渗层的应用来说,可能需要采用其他处理方法。

总的来说,氮碳共渗工艺是一种有效的表面处理技术,能够显著提高材料的硬度和耐磨性。

它在各个领域中得到广泛应用,并且可以与其他表面处理技术相结合,进一步提高材料的性能。

然而,该工艺也有一些限制,需要根据具体情况进行选择和应用。

通过不断的研究和发展,相信氮碳共渗工艺将在未来得到更广泛的应用。

碳氮共渗_精品文档

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碳氮共渗碳氮共渗技术在材料工程领域中扮演着重要的角色。

碳和氮是两个常见的元素,它们的共渗可以显著改善材料的性能,包括硬度、耐腐蚀性、耐磨损性以及高温性能等。

本文将介绍碳氮共渗的基本概念、工艺过程、影响因素以及应用领域。

碳氮共渗是一种将碳和氮同时渗入材料表面的过程。

通过在高温下将含有碳和氮的气体或固体与材料接触,使元素渗透到材料的表层中。

这种共渗过程不仅会增加材料的硬度,还会形成一种称为碳化物或氮化物的新相,从而显著改善材料的性能。

碳氮共渗的工艺过程通常分为几个步骤。

首先,需要选择合适的碳氮源和材料基体。

常用的碳源包括固体碳源,如石墨、金刚石等,以及气体碳源,如甲烷、乙烯等。

而氮源可以是氨气、氮气等。

材料基体通常是金属或陶瓷材料。

在共渗过程中,首先要将材料基体与碳氮源置于高温环境下,通常为800℃至1200℃。

然后,在一定时间内,让碳和氮渗透到材料的表面。

渗透速率受到温度、渗透剂浓度、渗透时间等因素的影响。

碳氮共渗的影响因素非常复杂,包括温度、渗透剂浓度、渗透时间、基体材料等。

温度是影响共渗速率和深度的关键因素。

高温可以提高材料的扩散速率,从而促进共渗的进行。

同时,渗透剂浓度和渗透时间也会直接影响共渗层的厚度和均匀性。

碳氮共渗技术在许多领域中具有广泛的应用。

其中最重要的应用之一是在材料硬度方面的提升。

碳氮共渗可以形成一种称为碳氮化物的新相,具有良好的硬度和耐磨损性。

因此,碳氮共渗被广泛应用于工具钢、汽车发动机零部件、轴承等领域。

此外,碳氮共渗还可以提高材料的耐腐蚀性能,使其更适合在恶劣环境中使用。

总之,碳氮共渗技术是一种重要的材料加工技术,它可以显著改善材料的性能。

通过调整温度、渗透剂浓度和渗透时间等参数,可以实现对共渗层性质的控制。

碳氮共渗在材料硬度、耐磨损性、耐腐蚀性等方面的应用表明,这种技术在工程领域中具有广泛的应用前景。

未来,随着材料科学的进一步发展,碳氮共渗技术将不断优化和创新,为材料工程带来更多的突破和进步。

很全面,渗碳+渗氮+碳氮共渗表面处理工艺

很全面,渗碳+渗氮+碳氮共渗表面处理工艺

很全面,渗碳+渗氮+碳氮共渗表面处理工艺很全面,渗碳+渗氮+碳氮共渗表面处理工艺渗碳与渗氮一般是指钢的表面化学热处理渗碳必须用低碳钢或低碳合金钢。

可分为固体、液体、气体渗碳三种。

应用较广泛的气体渗碳,加热温度900-950摄氏度。

渗碳深度主要取决于保温时间,一般按每小时0.2-0.25毫米估算。

表面含碳量可达0.85%-1.05%。

渗碳后必须热处理,常用淬火后低温回火。

得到表面高硬度心部高韧性的耐磨抗冲击零件。

渗氮应用最广泛的气体渗氮,加热温度500-600摄氏度。

氮原子与钢的表面中的铝、铬、钼形成氮化物,一般深度为0.1-0.6毫米,氮化层不用淬火即可得到很高的硬度,这种性能可维持到600-650摄氏度。

工件变形小,可防止水、蒸气、碱性溶液的腐蚀。

但生产周期长,成本高,氮化层薄而脆,不宜承受集中的重载荷。

主要用来处理重要和复杂的精密零件。

涂层、镀膜、是物理的方法。

“渗”是化学变化,本质不同。

钢的渗碳——就是将低碳钢在富碳的介质中加热到高温(一般为900-950C),使活性碳原子渗入钢的表面,以获得高碳的渗层组织。

随后经淬火和低温回火,使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力,而心部仍保持足够的强度和韧性。

渗碳钢的化学成分特点1)渗碳钢的含碳量一般都在0.15%-0.25%范围内,对于重载的渗碳体,可以提高到0.25%-0.30%,以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的塑性和韧性。

但含碳量不能太低。

否则就不能保证一定的强度。

2)合金元素在渗碳钢中的感化是进步淬透性,细化晶粒,强化固溶体,影响渗层中的含碳量、渗层厚度及构造。

在渗碳钢中通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、钨、钒、硼等。

常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类1)碳素渗碳钢中,用得最多的是15和20钢,它们经渗碳和热处置惩罚后外表硬度可达56-62HRC。

但因为淬透性较低,只适用于心部强度要求不高、受力小、蒙受磨损的小型零件,如轴套、链条等。

齿轮二段碳氮共渗工艺

齿轮二段碳氮共渗工艺

齿轮二段碳氮共渗工艺齿轮二段碳氮共渗工艺是一种常用的表面处理工艺,可以提高齿轮的硬度和耐磨性,增强其使用寿命和承载能力。

本文将详细介绍齿轮二段碳氮共渗工艺的原理、步骤和应用。

一、齿轮二段碳氮共渗工艺的原理齿轮二段碳氮共渗工艺是在齿轮表面形成一层碳氮化物层,以提高齿轮的硬度和耐磨性。

该工艺主要包括两个步骤:碳氮共渗和回火处理。

碳氮共渗是将齿轮放置在高温气体中,通过碳氮化反应使齿轮表面渗入一层碳氮化物。

碳氮化物具有较高的硬度和耐磨性,可以有效提高齿轮的工作性能。

回火处理是在碳氮共渗后,将齿轮加热至一定温度,然后冷却,以降低碳氮化物的脆性,提高齿轮的韧性和强度。

1. 准备工作:将待处理的齿轮进行清洗和除油处理,确保齿轮表面干净无杂质。

2. 碳氮共渗:将清洗后的齿轮放置在碳氮共渗炉中,通过加热使其表面渗入碳氮化物。

温度和时间的控制是关键,需要根据齿轮的材料和要求进行调整。

3. 冷却和清洗:碳氮共渗后,将齿轮从炉中取出,放置在冷却器中冷却,然后进行清洗,去除表面的碳氮化物残留物。

4. 回火处理:将清洗后的齿轮放置在回火炉中,加热至一定温度,保持一段时间后冷却。

回火温度和时间的控制也是关键,需要根据齿轮的材料和要求进行调整。

5. 检测和包装:经过回火处理后的齿轮需要进行硬度、耐磨性等性能的检测,合格后进行包装,以便运输和使用。

三、齿轮二段碳氮共渗工艺的应用齿轮二段碳氮共渗工艺广泛应用于各种齿轮传动系统中,包括汽车、机械设备、航空航天等领域。

通过该工艺处理后的齿轮具有较高的硬度、耐磨性和韧性,能够承受较大的负荷和冲击,提高传动效率和可靠性。

齿轮二段碳氮共渗工艺还可以应用于其他机械零件的表面处理,如轴、轴承等。

通过碳氮共渗工艺,可以改善零件的表面性能,延长使用寿命,提高整个机械系统的工作效率。

齿轮二段碳氮共渗工艺是一种有效的表面处理工艺,可以提高齿轮的硬度和耐磨性,增强其使用寿命和承载能力。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的工艺参数,并进行相应的检测和控制,以确保处理后的齿轮符合要求。

渗碳工艺的几种常见方法

渗碳工艺的几种常见方法

渗碳工艺的几种常见方法渗碳工艺是指在工件表面渗入一定的碳元素,以提高其硬度、耐磨性和耐蚀性。

常见的几种渗碳工艺有碳氮共渗、氧化盐渗碳、气体渗碳和液体渗碳等。

1.碳氮共渗碳氮共渗是通过一定的渗碳介质,使工件表面同时渗入碳和氮元素。

常用的介质有气体、液体和固体。

在碳氮共渗过程中,会形成高化深度的渗层,提高工件的硬度和耐磨性。

这种方法适用于高硬度、高耐磨性要求的工件,如汽车传动齿轮、滚动轴承等。

2.氧化盐渗碳氧化盐渗碳是将含有渗碳元素的盐溶液涂覆在工件表面,通过高温处理使盐溶液分解,释放出碳元素,然后与工件表面发生反应形成渗层。

这种方法对工件的硬度和耐磨性的提高效果较好。

常见的氧化盐包括氰化钠、氨气、盐酸等。

3.气体渗碳气体渗碳是将含有渗碳元素的气体作为渗碳介质,通过高温处理使其与工件表面发生反应形成渗层。

常见的气体渗碳方法有气体化学渗碳和气体物理渗碳。

气体化学渗碳是将渗碳气体直接与工件表面接触,在高温下进行反应。

气体物理渗碳则是将渗碳气体加热到高温后,使其分解生成渗碳碳源,再通过扩散机制渗入工件表面。

4.液体渗碳液体渗碳是将含有渗碳元素的液体,如甲醇溶液、水煤浆等涂覆在工件表面,通过高温处理使液体分解,释放出碳元素与工件表面发生反应形成渗层。

液体渗碳方法适用于形状复杂的工件,渗碳层的均匀性较好,能够提高工件的硬度和耐磨性。

以上是几种常见的渗碳工艺方法,每种方法都有其适用的工件和特点。

在实际应用中,可以根据工件的要求和材料特性选择合适的渗碳工艺,以提高工件的性能和使用寿命。

渗碳工艺的发展对于提高工件的耐磨性、疲劳性和抗腐蚀性具有重要意义,对于提高工业制造的质量和效率起到关键作用。

氮碳共渗工艺

氮碳共渗工艺

氮碳共渗工艺
1 氮碳共渗工艺
氮碳共渗工艺是一种催化裂化气体的反应过程,主要是将氮气与碳气在催化剂上反应,以获得一定比例的二氧化碳和水蒸汽。

氮碳共渗可以用来净化空气中的有毒气体,如氨、硫化氢等,这有助于降低空气污染,保护人类的健康。

此外,氮碳共渗还有助于改善大气中的二氧化碳水平,减少温室气体的排放,保护地球的气候。

氮碳共渗技术可以利用催化剂或其他化学物质来引发反应,将氮气和碳气混合成可以被水蒸气吸收的氧化态物质,如CO2。

这样的反应以极快的速度发生并完成,但最重要的是能够有效地将原料气体转化为可利用的形式,并实现有效利用。

氮碳共渗反应可以有效地去除空气中的甲烷和其他有毒气体,减少空气污染,保护人类的健康,并有助于改善大气中的二氧化碳水平。

氮碳共渗技术可以有效地解决氮气和碳气混合气体的处理问题,因为在这种技术中,氮气和碳气可以经过反应后混合到一起,并以水蒸汽形式被吸收。

此外,这种技术的电效率也比其他技术要高得多,控制系统的技术也更发达,可以有效地控制反应的温度和压力,从而保证反应能够有效地进行。

总之,氮碳共渗工艺是一种有效的气体处理技术,可以有效净化空气,减少空气污染,保护人类的健康,并有助于改善大气中的二氧化碳水平,减少温室气体的排放,从而保护地球的气候。

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氮碳共渗后得到的化合物层韧性好,硬度高,耐磨,耐蚀,抗咬合。

常用的氮碳共渗方法有液体法和气体法。

处理温度530~570℃,保温时间1~3小时。

早期的液体盐浴用氰盐,以后又出现多种盐浴配方。

常用的有两种:中性盐通氨气和以尿素加碳酸盐为主的盐,但这些反应产物仍有毒。

气体介质主要有:吸热式或放热式气体(见可控气氛)加氨气;尿素热分解气;滴注含碳、氮的有机溶剂,如甲酰胺、三乙醇胺等。

氮碳共渗不仅能提高工件的疲劳寿命、耐磨性、抗腐蚀和抗咬合能力,而且使用设备简单,投资少,易操作,时间短和工件畸变小,有时还能给工件以美观的外表。

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