不銹鋼(gang)滲氮的目的是提高表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能。各種類型的不銹鋼原則上都可進行滲氮處理。


 將工件(jian)放在含(han)有活性氮的(de)(de)氣(qi)氛(fen)中,在一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)溫度(du)和壓力下使氨原子滲入(ru)工件(jian)表面并(bing)向內(nei)擴散(san),在工件(jian)表面一(yi)(yi)定(ding)深(shen)度(du)形成具有較高硬(ying)度(du)的(de)(de)氮化層,這個(ge)工藝過程叫滲氮。


 氮化層的組(zu)織,可根據(ju)鐵(tie)-氮平衡圖(tu)來確定。見圖(tu)7-1。從圖(tu)可見,隨鐵(tie)中的含氮量不(bu)同,鐵(tie)與氮可形(xing)成(cheng)α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含(han)氮(dan)鐵素(su)體,在滲氮(dan)初期形成(cheng),α相在室溫含(han)氮(dan)量只有0.004%,在590℃時最(zui)大(da)含(han)氨量為0.11%.滲氮(dan)開(kai)始階段,表層的x未被氮(dan)所飽和(he),隨著氨的不斷滲人,使α達到(dao)(dao)飽和(he)的含(han)氨量。氮(dan)繼續向工件內部(bu)擴散(san),a達到(dao)(dao)氮(dan)的過飽和(he)狀態。


 γ相是含(han)氮奧氏體,只存在于共析溫(wen)度(約591℃)以上(shang),硬度約為160HV,在共析溫(wen)度,含(han)氮量約為2.35%,最大含(han)氨量可(ke)達到2.89%(約650℃).γ相在共析分(fen)解(jie)時的產(chan)物為a +γ 。


 γ' 相是一種固溶體(Fe4N),是在滲氮過程中,當α相處于氨的過飽和狀態時發生的轉變產物,硬度大于550HV。γ' 相脆性不大。


 ε相是近于Fe3N和Fe2N之間的一種固溶體,有的稱為Fe3N。ε相是在滲氨時,當γ相達到氮的過飽和狀態時形成的。ε相脆性稍大,硬度約為260HV。


 ξ相是Fe2N固溶體,其含氮量比ε相更高,脆性更大。在顯微鏡下不易與ε相區分,所以,也有將其歸于ε相的。


 在不銹鋼滲氮組織中,除Fe4N、Fe3N、Fe2N外,還存在合金氮化物。


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表(biao)7-1是常(chang)見(jian)不(bu)銹鋼中可(ke)能存在的氮化物及其結構和基本特(te)性