滲氮感應(yīng)表面淬火

滲氮感應(yīng)表面淬火是在工件滲氮后進(jìn)行感應(yīng)表面淬火的熱處理工藝。這一復(fù)合熱處理工藝可得到比單項(xiàng)熱處理后更高的表面硬度、更大的硬化層深度，具有抗蝕、抗疲勞、抗中溫軟化的綜合性能。

例如。φ25.4mm的鋼試件調(diào)質(zhì)處理后分別進(jìn)行如下處理：滲氮，滲氮工藝為530℃、9h，氨分解率25%~35% 530℃、Sh,氨分解率65%~75% 530℃、46h，氨分解率25%~35%；感應(yīng)表面淬火，工藝為300kHz、15kw,850~920℃加熱2.3~2.7s,水淬；滲氮感應(yīng)表面淬火復(fù)合處理。

經(jīng)不同規(guī)程處理后，試件的硬化層深度及表面硬度如圖1所示。

感應(yīng)加熱表面淬火的使用頻率不同，可以分為超高頻(27MHz)、高頻(200～250kHz)、中頻(2500～8000Hz)和工頻(50Hz)。由于電流頻率不同，加熱時(shí)感應(yīng)電流透入深度不同。使用高頻時(shí)，感應(yīng)電流透入深度很小(約0.2-2mm)，主要用于小模數(shù)齒輪和小軸類(lèi)零件的表面淬火；使用中頻時(shí)，感應(yīng)電流透入深度

(約2～5mm)，主要用于中、小模數(shù)的齒輪、凸輪軸、曲軸的表面淬火；使用超高頻時(shí)，感應(yīng)電流透入深度極小，主要用于鋸齒、刀刃、薄件的表面淬火；使用工頻時(shí)，電流透入深度較大(超過(guò)10mm)，主要用于冷軋輥表面淬火。

感應(yīng)加熱表面淬火也有其本身的不足。

1、設(shè)備與淬火工藝匹配比較麻煩，因?yàn)殡妳?shù)常發(fā)生變化。

2、需要淬火的零件要有一定的感應(yīng)器與其相對(duì)應(yīng)。

3、要求使用專(zhuān)業(yè)化強(qiáng)的淬火機(jī)床。

4、設(shè)備維修比較復(fù)雜。

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(hào)，常用滲氮鋼的性能及 用途見(jiàn)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(qiáng)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(guò)滲氮后表面硬度高達(dá) 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(qiáng)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(shí)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(guò)50mm的， 多采用水淬油冷。38CrMoAlA鋼的脫碳傾向較嚴(yán)重，若表面脫碳 層沒(méi)有除盡，滲氮時(shí)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(jiàn) 表8-5。