材料、装炉量和氨分解率对气体渗氮效果的影响

作者：bearingpower        发表时间：2010-12-12

材料、装炉量和氨分解率对气体渗氮效果的影响关键字：气体渗氮 　　笔者结合多年的生产实践，总结了工件材料、装炉量和氨分解率等因素对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40Cr、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38CrMoAl钢快，而且渗层一般没有脆性或脆性易于控制。　　表1几种材料渗氮效果比较(生产原始记录)开炉时间年.月.日渗氮时间／ h38CrMoAl钢40Cr钢42CrMo钢35CrMoV钢20CrMnTi钢20Cr钢渗层／ mm硬度 HV　10渗层／ mm硬度 HV　10渗层／ mm硬度 HV　10渗层／ mm硬度 HV　10渗层／ mm硬度 HV　10渗层／ mm硬度 HV　101993.5.10 1993.8.18 1994.1.10 1994.3.22 1994.6.3022 18 24 24 240.45 0.35 0.43 0.40 0.481038 1104 1005 1086 10620.90 0.55 0.72 0.60 0.65529 549 541 547 5810.706550.51 0.55 0.53698 699 6980.507330.98576　　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。