不銹鋼(gang)滲氮的目的是提高表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能。各種類型的不銹鋼原則上都可進行滲氮處理。


 將工件放在(zai)含有(you)活性氮(dan)的(de)氣氛中,在(zai)一定(ding)的(de)溫度和壓力(li)下使氨原(yuan)子(zi)滲入工件表面并向內(nei)擴散,在(zai)工件表面一定(ding)深度形成具有(you)較高(gao)硬度的(de)氮(dan)化(hua)層,這個工藝過(guo)程叫滲氮(dan)。


 氮化層的(de)組織,可根據鐵(tie)(tie)-氮平衡圖(tu)來確定。見(jian)圖(tu)7-1。從圖(tu)可見(jian),隨(sui)鐵(tie)(tie)中的(de)含氮量不同,鐵(tie)(tie)與氮可形成α、y、γ'、ε、ξ相(xiang)。


圖 1.jpg


 α相(xiang)是含氮(dan)(dan)鐵素體,在滲氮(dan)(dan)初期形成,α相(xiang)在室溫含氮(dan)(dan)量(liang)只有0.004%,在590℃時(shi)最大含氨(an)(an)量(liang)為0.11%.滲氮(dan)(dan)開(kai)始階段,表層(ceng)的(de)x未被氮(dan)(dan)所飽和,隨著氨(an)(an)的(de)不斷滲人,使α達到飽和的(de)含氨(an)(an)量(liang)。氮(dan)(dan)繼續(xu)向工件內(nei)部擴(kuo)散,a達到氮(dan)(dan)的(de)過(guo)飽和狀態。


 γ相是含氮奧氏體(ti),只(zhi)存在(zai)(zai)于共析(xi)溫(wen)度(約591℃)以上,硬度約為(wei)160HV,在(zai)(zai)共析(xi)溫(wen)度,含氮量約為(wei)2.35%,最大(da)含氨量可達(da)到2.89%(約650℃).γ相在(zai)(zai)共析(xi)分解時的產物為(wei)a +γ 。


 γ' 相是一種固溶體(Fe4N),是在滲氮過程中,當α相處于氨的過飽和狀態時發生的轉變產物,硬度大于550HV。γ' 相脆性不大。


 ε相是近于Fe3N和Fe2N之間的一種固溶體,有的稱為Fe3N。ε相是在滲氨時,當γ相達到氮的過飽和狀態時形成的。ε相脆性稍大,硬度約為260HV。


 ξ相是Fe2N固溶體,其含氮量比ε相更高,脆性更大。在顯微鏡下不易與ε相區分,所以,也有將其歸于ε相的。


 在不銹鋼滲氮組織中,除Fe4N、Fe3N、Fe2N外,還存在合金氮化物。


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表(biao)7-1是(shi)常見不銹(xiu)鋼中可能存(cun)在的氮(dan)化物及(ji)其結構和基本特性