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離子滲氮層組織容易控制,脆性小原理解析

時(shí)間:2017-02-25? 來源:青島豐東熱處理 ?作者:青島豐東熱處理 點(diǎn)擊:1768次
        離子滲氮最重要的特點(diǎn)之一是可以通過控制滲氮?dú)夥盏慕M成、氣壓、電參數(shù)、溫度等因素來控制表面化合物層(俗稱白亮層)的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散層組織,從而滿足零件的服役條件和對性能的要求。    
        氣體滲氮的滲層組織最外層是ε相(Fe2-3N)不均勻地連接,里面為擴(kuò)散層。因此在化合物層內(nèi)發(fā)生三向顯微應(yīng)力。如果在此應(yīng)力上略施加外力,就會(huì)產(chǎn)生微小裂紋。此微裂紋逐漸擴(kuò)散而使整個(gè)化合物層剝落。含鉻、鋁滲氮鋼的氮化物層很脆,氣體滲氮后需要把它磨去才能使用。離子滲氮通過控制氣氛中的氮和碳的含量可以獲得5~30um厚脆性較小的ε單相層或0~8um厚韌性的γ’單相化合物層,也可以得到韌性更優(yōu)良的無化合物層僅有擴(kuò)散層的滲氮層
相成分對韌性的影響
        采用不含碳的滲氮?dú)怏w,在強(qiáng)烈地濺射條件下進(jìn)行離子滲氮,即可抑制距表面80~150um范圍內(nèi)擴(kuò)散層中析出晶間碳氮化合物,從而降低了滲氮零件表層的脆性。其原因在于部分碳的濺射,表面附近區(qū)域貧碳阻止了晶間碳氮化合物的形成。
        離子滲氮化合物層不但脆性小,它還具有致密性好,硬度高,良好的耐磨性和抗蝕性等特點(diǎn)。因此,零件經(jīng)離子滲氮后最好直接使用,盡量避免磨去性能優(yōu)越的表層。
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