
碳氮濃度分布與碳氮化合物析出強(qiáng)度關(guān)系
為了抑制脈狀氮化物析出,除了氣氛不含碳以外,還要求氣氛的氮勢低,含氫量高,最好滲氮時(shí)表面不形成化合物層。因?yàn)楸砻娉霈F(xiàn)化合物層后,濺射脫碳的速度將大大減慢,為此采用低氣壓,高電壓離子轟擊,增強(qiáng)陰極濺射,有阻礙化合物層形成和加速濺射脫碳的作用,對抑制脈狀氮化物的形成是有利的。滲氮?dú)夥罩腥艉猩倭垦鯕夂退魵鈱⒋蟠髲?qiáng)化脈狀氮化物的析出。
滲氮溫度提高脈狀組織趨于嚴(yán)重,數(shù)量增多而且變得粗大。38CrMoAlA鋼在高溫或者高壓條件下離子氮化還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在擴(kuò)散層的一定深度內(nèi)形成了堆積帶狀組織。脈狀組織隨滲氮時(shí)間的延長而增多。如38CrMoAlA鋼在氨氣中530℃,滲氮4小時(shí)就發(fā)現(xiàn)有少量輕微脈狀組織。8小時(shí)后脈狀就很明顯了,但很細(xì)短,經(jīng)16小時(shí)滲氮后仍較細(xì),但脈較長.當(dāng)滲氮24小時(shí)后脈狀組織顯著的變長了。
除了工藝因素顯著影響脈狀組織的數(shù)量、粗細(xì)和分布外,鋼的化學(xué)成分和組織對它也有很大影響。含Cr鋼容易出現(xiàn)脈狀組織,而且含Cr量越高越嚴(yán)重。例如40Cr、38CrMoAlA和25Cr2MoAl三種鋼的含多量分別為1%、1.25%和2.25%在同樣條件下離子氮化,40Cr脈狀最輕微而25Cr2MoAl最嚴(yán)重。資料對38CrMoAlA沿滲氮層進(jìn)行掃描電子探針微區(qū)分析發(fā)現(xiàn),在脈狀物處碳鉻的含量皆高,從而認(rèn)為它是一種合金碳氮化合物。鋼中其他元素對脈狀組織形成影響的研究報(bào)導(dǎo)還不多見。
晶粒度也有影響,在過熱的粗大晶粒的38CrMoAlA鋼中,滲氮后將得到具有粗大脈狀組織的擴(kuò)散層。在零件的棱角或尖角處,由于氮從兩個(gè)或兩個(gè)以上的方向同時(shí)滲入,結(jié)果在這些部位將出現(xiàn)較嚴(yán)重的脈狀氮化物甚至形成網(wǎng)狀氮化物。