不銹鋼滲(shen)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(jiang)工(gong)件(jian)放在(zai)含有(you)(you)活性氮(dan)的氣氛中,在(zai)一(yi)定的溫度(du)和壓力下使氨原子(zi)滲(shen)入工(gong)件(jian)表(biao)面并向(xiang)內擴(kuo)散(san),在(zai)工(gong)件(jian)表(biao)面一(yi)定深度(du)形成具有(you)(you)較高硬度(du)的氮(dan)化層,這個(ge)工(gong)藝(yi)過程叫滲(shen)氮(dan)。
氮(dan)化層的組織(zhi),可根據鐵-氮(dan)平衡圖(tu)(tu)來(lai)確定。見圖(tu)(tu)7-1。從圖(tu)(tu)可見,隨鐵中的含(han)氮(dan)量不同(tong),鐵與氮(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。

α相是含氮(dan)鐵素體,在滲氮(dan)初(chu)期形(xing)成,α相在室溫含氮(dan)量只(zhi)有0.004%,在590℃時最大(da)含氨量為0.11%.滲氮(dan)開始階段,表層的(de)(de)(de)x未被氮(dan)所飽和,隨著氨的(de)(de)(de)不斷滲人(ren),使α達到(dao)飽和的(de)(de)(de)含氨量。氮(dan)繼(ji)續向工件(jian)內(nei)部擴散,a達到(dao)氮(dan)的(de)(de)(de)過(guo)飽和狀(zhuang)態。
γ相(xiang)是(shi)含(han)(han)氮(dan)奧氏體,只存在(zai)于共(gong)析溫度(約(yue)591℃)以上,硬度約(yue)為160HV,在(zai)共(gong)析溫度,含(han)(han)氮(dan)量(liang)約(yue)為2.35%,最大(da)含(han)(han)氨量(liang)可(ke)達(da)到2.89%(約(yue)650℃).γ相(xiang)在(zai)共(gong)析分(fen)解(jie)時的產(chan)物為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。

表7-1是常見不銹鋼(gang)中可能存在的氮化物及其結構和(he)基本特性


 
		