什么钢质渗碳耐磨性强

发布网友发布时间：2022-04-22 17:01

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热心网友时间：2023-10-22 13:00

1、渗碳：是机械制造中最古老、最常用的一种化学热处理工艺。它是渗碳介质在工件表面产生的活性碳原子，经过表面吸收和扩散将碳渗入低碳合金钢工件的表层，是其达到共析或略高于共析成分的含碳量，以便将工件经淬火和低温回火后，使表面的硬度、强度，特别是疲劳强度和耐磨性较心部有显著的提高，而心部仍然有良好的韧性。根据渗碳剂的状态不同，渗碳方法可分三类，即固体渗碳，气体渗碳和液体渗碳，但液体渗碳常含有盐，有剧毒。对于形状复杂的工件，渗碳和淬火后清洗困难，基本不被采用。固体渗碳：是把低碳工件埋在固体渗碳剂中，装箱密封，加热到930℃左右，保温一定时间，使工件表层增碳的方法，这种方法除有渗剂来源广泛、操作简便、无需专用设备等优点外，由于渗碳后的空冷是在原渗剂保护下进行的，这样避免了高温出箱后与空气接触而造成渗层表面氧化脱碳，这些是气体渗碳等方法不具备的特点。对于单件、小批量生产的模具零件，固体渗碳法是一种简便易行的方法但与气体渗碳相比，有工件透烧时间长、渗碳速度慢、劳动强度大、不易控制渗碳质量等缺点，因此在有条件的工厂，固体渗碳已逐渐被气体渗碳所取代。气体渗碳：气体渗碳所用的渗碳剂有两大类：一类是碳氢化合物有机液体，如煤油、苯、醇等，它们在渗炉内的高温下发生分解，析出活性碳原子；另一类是气态介质，如天然气、城市煤气等。后者成分稳定，便于控制。当用煤油、苯、醇等做气体碳剂时，是把这种液体直接滴入渗碳炉中，并用滴入速度来控制气氛碳势。为了加速渗碳剂的流通和搅动，避免死角，是渗碳均匀，在渗碳炉上装在耐热钢制的风扇，在渗碳过程中对气氛进行搅动。2、渗氮：渗氮也叫氮化，是把氮渗入模具表面层以增加基表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬卡性、抗蚀性以及高温软化性等。由于渗层一般较薄，很硬，渗氮后除进行微量的磨削加工外，不允许作其他热处理和切削加工。为了得到好的机械性能，模具在渗氮前一般进行调质处理。同时，为了不影响模具的性能，渗氮温度不得高于调质处理中回火的温度，一般采用500-700℃。在这个温度范围内，氮原子在钢中的扩散速度较缓慢，所以渗氮要很长时间，渗层也较薄，一般为0.4-0.8mm。因为渗氮时工件既不发生相变，也没有激冷、即热过程，所以变形极小。由于氮原子渗入，工件略有涨大现象。气体渗氮：一般都采用专用的渗氮炉，根据渗氮工件的大小和形状及操作的需要，有井式、罩式、箱式等基本类型，它们的共同特点是都有一个密封式的马弗箱或罐。渗氮气体一般采用脱水氨气。氮化过程和渗碳一样，也可以分为分解、吸收、扩散三个阶段。离子渗氮：开发最早且应用最广的离子化学热处理技术是离子渗氮。在离子氮化炉内形成一定的真空度，在阴极（工件）和阳极（炉壁）之间加入直流高压形成等离子体，N+、H+、NH3+等离子在阴极位降区加速轰击工件表面产生系列反应，离子轰击工件产生热量并且在工件表面C、N、O、Fe等原子被轰击出来，而Fe与阴极附近的活性氮离子（N+及电子）结合形成FeN。这些化合物因背散射效应又沉积在阴极表面，在离子轰击和热激活性作用下，依次分解出Fe、Fe2N、Fe3N、Fe4N，并同时产生活性氮原子[N]，该活性氮原子大部分渗入工件内部，一部分返回等离子区。离子渗氮速度快，可以通过改变处理参数而达到最好的渗氮层组织及所需的性能，表面质量好，易于局部防渗氮处理，无公害，因此离子渗氮被广泛应用于模具渗氮工艺。3、碳氮共渗：就是在模具工件表层同时渗碳、氮的热处理过程，亦称氰化。碳氮共渗根据所使用介质的物理状态不同，可分为固体、液体和气体碳氮共渗三种，同时根据共渗温度的不同，又可分为低温（500-600℃）、中温（700-800℃）和高温（900-950℃）碳氮共渗三种。其中低温碳氮共渗即目前广泛应用的软氮化处理，工件表层主要以渗氮为主，用以提高碳素钢、合金钢制造工模具的表面耐磨性和抗咬合性；中温碳氮共渗，其目的与渗碳相似，主要是提高结构钢零件的表面硬度，它与渗碳相比，将使工件具有更好的耐磨性和抗疲劳性能。高温碳氮共渗，以渗碳为主。我国则以中温气体碳氮共渗软氮化应用较广。中温气体碳氮共渗：气体软氮化：软氮化实质是在较低温度下进行的以渗氮为主的碳氮共渗。它具有处理温度低、共渗时间短、工件变形小、适用钢铁材料很为广泛等特点，经软氮化处理后，可显著提高工件表面的疲劳强度及耐磨损、抗咬合、抗摩擦和腐蚀等性能。而且软氮化所用设备部复杂，操作简单。因此该工艺在许多冷作和热作模具零件下采用，均收到良好的使用效果。4、渗硼：渗硼处理是模具制造业中一项有效的化学处理。渗硼层有很高的硬度（1300-2000HV）和耐磨性。无论是碳素钢或合金钢，经渗硼后，均有较好的耐蚀性能，也显著提高在800℃一下温度的耐热的性能。因此，近些年来，渗硼工艺发展很快，在工模具制造中应用日渐增多。渗硼处理对模具表面的粗糙度影响很少，因此在渗硼处理工件必须经过完善的精加工，渗硼后工件尺寸稍有增加，一般为渗层的10%-20%；对于形状复杂的工件，渗硼前必须采用退火等热处理工序，以便消除在工件内部的加工应力，否则渗硼处理后将引起工件的变形。5、其他化学热处理：渗铬：渗铬工艺是在高温下，将活性铬原子通过工件表面吸收，以中和碳相互扩散，在模具表面生成一层牢固的铁-铬-碳合金层，这合金层组织既具高温抗氧化、耐腐蚀性能，又有高的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能等。所以它兼有渗碳、渗氮和渗铝的优点。渗硫和硫氮共渗6、气相沉淀技术：碳化钛涂层：7、激光强化技术：激光相变硬化（激光淬火）：激光非晶化：激光表面合金化：8、热喷涂沈阳中金模具钢

热心网友时间：2023-10-22 13:01

主要就是渗碳以后钢材表面硬度增加，工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物。由于表面硬度增加于是增加了耐磨性。
渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
相似的还有低温渗氮处理。
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。