金屬表面滲氮

金屬表面滲氮是引進法國H、E、F專利舍舍夫和阿可技術(shù)。

該技術(shù)是引進法國H、E、F專利舍舍夫和阿可技術(shù)。舍舍夫(SURSULF)技術(shù)特點是針對鹽浴中活性硫原子濃度維持在一個恒定的水平，化合層的致密度與硬度僅取決于被處理鋼材中碳元素和其他合金元素的含量。經(jīng)處理隨著鋼材中碳元素與其他合金元素含量的提高，擴散層的硬度梯度越陡；擴散層的深度變小。為了應(yīng)用于需要較高的耐腐蝕性的場合，阿可(ARCOR)處理工藝可作為舍舍夫處理工藝的補充。是一種在鹽浴爐中進行的熱化學(xué)擴散與鈍化以及精密處理相結(jié)合的處理工藝。在工件表面生成具有極高耐摩擦性、抗咬合性、耐磨損性、防腐蝕性以及較高疲勞強度的表面層。適用于任何需要解決耐摩擦、抗咬合、耐磨損以及防腐蝕性能等問題是的工件，是低價位的理想處理工藝。2100433B

應(yīng)當(dāng)指出，適宜于滲氮的鋼很多，為了獲得最好的表面層性能和 心部性能，根據(jù)不同需要選擇不同的鋼號，常用滲氮鋼的性能及 用途見表1。

38CrMoAl鋼

38CrMoAl鋼是常用的典型滲氮用鋼，其中鋁與氮有極大的 親和力，是形成氮化物，提高滲氮層強度、硬度的主要合金元 素。AlN很穩(wěn)定，到約1000℃的溫度在鋼中不發(fā)生溶解。由于鋁 的作用使鋼具有良好的滲氮性能，此鋼經(jīng)過滲氮后表面硬度高達 1100～1200HV（相當(dāng)于67～72HRC）。鋼中的鉻、鉬也能形成氮 化物，提高滲層硬度，還能提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，消除 因含鋁造成的晶粒粗大，提高鋼的強度和韌度。此外，鉬還有消 除鋼的回火脆性的作用。

38CrMoAlA鋼

38CrMoAlA鋼的淬透性并不高，油淬時其臨界直徑為30mm 左右。厚度在50mm以下的，可采用油淬; 厚度超過50mm的， 多采用水淬油冷。38CrMoAlA鋼的脫碳傾向較嚴重，若表面脫碳 層沒有除盡，滲氮時易在滲氮層表面形成一種針狀氮化物，不僅 使?jié)B氮層硬度降低，也使?jié)B氮層變脆。含鋁高的鋼，鋼液黏性 大，冶金質(zhì)量難控制，鋼材易出現(xiàn)偏析、夾雜、發(fā)紋、巖石狀斷 口及層狀組織等缺陷。38CrMoAlA鋼的化學(xué)成分及熱加工規(guī)范見 表8-5。

滲氮的目的是為了提高結(jié)構(gòu)件、工具、模具的硬度、耐磨性 以及疲勞壽命，提高工件在腐蝕介質(zhì)環(huán)境的耐蝕性。滲氮鋼種的 含碳量包括了從低碳到高碳的范圍，它們可以是碳鋼也可以是合 金鋼。如果用碳鋼進行滲氮，形成穩(wěn)定性不高的Fe₄N和Fe₂N， 溫度稍高，就容易聚集粗化，表面不可能得到更高的硬度，并且 其心部也不能具有更高的強度和韌性。為了在表面得到高硬度和 高耐磨性，同時獲得強而韌的心部組織，必須向鋼中加入一方面 能與氮形成穩(wěn)定的氮化物，另外，還能強化心部的合金元素，如 Al、Ti、V、W、Mo、Cr等，均能和氮形成穩(wěn)定的化合物。其中 Cr、W、Mo、V，還可以改善鋼的組織，提高鋼的強度和韌性。