前面所述的不銹鋼的各種熱處理,正火、退火、調質、固溶化、穩定化、滲氮、氮碳共滲、高頻感應淬火等,都是為使工件達到某種功能要求所采用的獨立的熱處理方法。如果把兩種或兩種以上的熱處理方法,或把熱處理與表面處理結合起來,將對工件功能的發揮有更好的作用。在發揮各工藝特長的同時,具有特殊的復合效果。


一、滲氮(dan)+整體(ti)淬火(huo)


 在談到香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼滲氮熱處理時,曾指出為保證滲氮效果,作為滲氮的預備處理,對氮化材料應進行預先熱處理。對于馬氏體不銹鋼,滲氮前的預先熱處理通常采用調質處理,即淬火后高溫回火處理。現在這里講的滲氮+整體淬火則是以提高零件功能效果為目標的復合熱處理。


 用馬(ma)氏(shi)體(ti)鋼制(zhi)作(zuo)有高強度(du)、耐(nai)(nai)磨、耐(nai)(nai)疲勞要求(qiu)的(de)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)時(shi)(shi),需(xu)對零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)進行整體(ti)淬火(huo)后(hou)再低(di)溫(wen)回(hui)火(huo)。眾所周知,馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼淬火(huo)冷卻時(shi)(shi),表(biao)面(mian)層(ceng)(ceng)先(xian)(xian)冷卻到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)點(dian)M.以下,先(xian)(xian)發生(sheng)(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian),此時(shi)(shi),表(biao)面(mian)組(zu)織轉(zhuan)變(bian)(bian)層(ceng)(ceng)會發生(sheng)(sheng)體(ti)積(ji)膨(peng)脹,心部仍(reng)處(chu)于奧氏(shi)體(ti)狀(zhuang)(zhuang)態,體(ti)積(ji)沒有變(bian)(bian)化,這使(shi)得表(biao)面(mian)受壓應(ying)力(li)(li)(li),心部受拉應(ying)力(li)(li)(li),而(er)當零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)繼續冷卻時(shi)(shi),心部溫(wen)度(du)降低(di)到(dao)M,點(dian),開(kai)始發生(sheng)(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian),先(xian)(xian)已冷卻并發生(sheng)(sheng)轉(zhuan)變(bian)(bian)的(de)表(biao)層(ceng)(ceng)已處(chu)于冷硬狀(zhuang)(zhuang)態,這時(shi)(shi),心部由于組(zu)織轉(zhuan)變(bian)(bian)發生(sheng)(sheng)的(de)體(ti)積(ji)膨(peng)脹受到(dao)限(xian)制(zhi),承受壓應(ying)力(li)(li)(li),而(er)表(biao)面(mian)承受拉應(ying)力(li)(li)(li),即淬火(huo)完成(cheng)后(hou),零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)處(chu)于殘(can)留拉應(ying)力(li)(li)(li)狀(zhuang)(zhuang)態。這種殘(can)留拉應(ying)力(li)(li)(li)將降低(di)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)工作(zuo)時(shi)(shi)的(de)疲勞強度(du),降低(di)零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)使(shi)用壽(shou)命(ming)。


 如果在工件(jian)淬火之前,先(xian)進行(xing)滲氮(dan)處理,這時(shi),零(ling)件(jian)表面層(ceng)含有(you)較高(gao)的(de)(de)氮(dan)量。氮(dan)元素對金屬組織的(de)(de)影響類(lei)似于碳和鎳,擴大了(le)奧(ao)氏體(ti)相區,穩定了(le)奧(ao)氏體(ti),見圖(tu)7-11,并且氮(dan)的(de)(de)這種作用(yong)相當于鎳的(de)(de)20倍。


圖 11.jpg


由于(yu)氮(dan)(dan)元素的作用奧氏(shi)體(ti)穩定性的增(zeng)加,降低(di)了馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變點Ms。這使零(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面(已(yi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)部(bu)(bu)分(fen))的Ms 遠(yuan)低(di)于(yu)心(xin)(xin)部(bu)(bu),在以后(hou)淬(cui)火(huo)冷卻時,雖然表(biao)面層先冷卻,但發生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變的時間卻遲(chi)于(yu)心(xin)(xin)部(bu)(bu),即已(yi)被(bei)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)的表(biao)面層比心(xin)(xin)部(bu)(bu)后(hou)發生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變,所以,最終零(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的表(biao)面(已(yi)被(bei)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)再(zai)(zai)淬(cui)火(huo)部(bu)(bu)分(fen))殘(can)留了壓應(ying)力(li)(li),這當然會提高(gao)(gao)零(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的抗疲(pi)(pi)勞能力(li)(li)。有研究表(biao)明,先滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)再(zai)(zai)淬(cui)火(huo)的零(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)可提高(gao)(gao)疲(pi)(pi)勞壽命3~6倍。如果零(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)、淬(cui)火(huo)后(hou)再(zai)(zai)進行冷處理(li),會進一步(bu)增(zeng)加表(biao)面層的壓應(ying)力(li)(li),提高(gao)(gao)零(ling)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)疲(pi)(pi)勞壽命的效果會更好。



二(er)、滲氮+高(gao)頻感應加熱表面淬火


 經過滲(shen)(shen)氮(dan)的工(gong)件一般(ban)不(bu)(bu)再進行(xing)(xing)其(qi)他熱(re)處理,但因(yin)氮(dan)化(hua)層較(jiao)薄,有時承受不(bu)(bu)了(le)較(jiao)大的表面(mian)(mian)壓力(li),特別(bie)是馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼滲(shen)(shen)層只能達到0.1~0.3mm,為此(ci),可在滲(shen)(shen)氮(dan)后(hou)再進行(xing)(xing)一次(ci)高頻(pin)感應(ying)加熱(re)表面(mian)(mian)淬火(huo)(huo),不(bu)(bu)僅(jin)高頻(pin)淬火(huo)(huo)硬化(hua)層厚可達1.2~1.5mm,而且已滲(shen)(shen)氮(dan)的工(gong)件表面(mian)(mian)層的氮(dan)原子會向(xiang)工(gong)件內部擴(kuo)散(san),提高了(le)滲(shen)(shen)氮(dan)層深度(du),同時,工(gong)件表面(mian)(mian)獲得的是固溶氮(dan)和碳(tan)的細馬氏體,也提高了(le)表面(mian)(mian)硬度(du)。



 可(ke)見(jian),滲氮(dan)(dan)層再(zai)進行一(yi)次高頻表面淬火的復合熱(re)處理,不僅保留了氮(dan)(dan)化的功能(neng),還(huan)進一(yi)步提(ti)高了功能(neng)質量。



三、滲氮+低溫滲硫


 不銹鋼經滲氮(dan)(dan)后,獲(huo)得了(le)較高的(de)(de)表(biao)面(mian)硬度,在(zai)提高工件磨(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)和疲勞(lao)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)方面(mian)起(qi)(qi)到良好的(de)(de)作用(yong),但是(shi)(shi),在(zai)工件實際的(de)(de)使用(yong)工況中,也可(ke)能(neng)還存在(zai)黏著磨(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun),抵抗(kang)這(zhe)種磨(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)單靠表(biao)面(mian)硬度是(shi)(shi)不夠的(de)(de),還應設法降低表(biao)面(mian)的(de)(de)摩擦系數(shu),為此(ci),對滲氮(dan)(dan)工件表(biao)面(mian)再(zai)進行一次以產(chan)生(sheng)化學膜(mo)為目(mu)的(de)(de)的(de)(de)工藝(yi)處(chu)理是(shi)(shi)必要的(de)(de),滲硫即是(shi)(shi)產(chan)生(sheng)化學膜(mo)的(de)(de)有效(xiao)方法之一。采用(yong)低溫滲硫,在(zai)硬滲氮(dan)(dan)表(biao)面(mian)形(xing)成軟的(de)(de)、均勻的(de)(de)FeS薄膜(mo),在(zai)摩擦中起(qi)(qi)到自潤滑作用(yong),增加了(le)工件表(biao)面(mian)的(de)(de)抗(kang)黏著磨(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)能(neng)力。



四、高頻(pin)表面淬火+低溫滲硫


 這種復合處(chu)理的(de)作用(yong)相似于滲氨+低(di)溫滲硫復合處(chu)理的(de)作用(yong)。


 硬的高頻淬(cui)火表面(mian)與軟的滲硫膜的同時存在(zai),改善了(le)工件表面(mian)的功能(neng)。


 當然(ran),采(cai)用(yong)復(fu)合(he)處(chu)理時,首(shou)先應選擇正確的(de)復(fu)合(he)處(chu)理方式(shi)和組合(he),其次,要考慮(lv)兩種(zhong)處(chu)理的(de)相互作用(yong)并(bing)合(he)理安排處(chu)理程序,以(yi)防止程序安排不當引起的(de)不良(liang)影響。