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(yi)、滲(shen)氮+整體淬(cui)火


 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。


 用馬氏體(ti)鋼(gang)制作有(you)高(gao)強度(du)、耐磨、耐疲(pi)勞要求的零(ling)件(jian)(jian)時(shi),需對零(ling)件(jian)(jian)進行整體(ti)淬火(huo)后(hou)再低溫回火(huo)。眾所周知,馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)淬火(huo)冷(leng)卻時(shi),表(biao)(biao)面層先(xian)冷(leng)卻到(dao)(dao)馬氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)點(dian)(dian)M.以下,先(xian)發(fa)(fa)生(sheng)馬氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian),此(ci)時(shi),表(biao)(biao)面組織轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)層會發(fa)(fa)生(sheng)體(ti)積膨(peng)脹,心(xin)部仍處于(yu)奧氏體(ti)狀態,體(ti)積沒有(you)變(bian)(bian)(bian)化(hua),這(zhe)使得表(biao)(biao)面受(shou)壓應(ying)力,心(xin)部受(shou)拉應(ying)力,而當零(ling)件(jian)(jian)繼續(xu)冷(leng)卻時(shi),心(xin)部溫度(du)降低到(dao)(dao)M,點(dian)(dian),開始發(fa)(fa)生(sheng)馬氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian),先(xian)已冷(leng)卻并發(fa)(fa)生(sheng)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)的表(biao)(biao)層已處于(yu)冷(leng)硬狀態,這(zhe)時(shi),心(xin)部由于(yu)組織轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)發(fa)(fa)生(sheng)的體(ti)積膨(peng)脹受(shou)到(dao)(dao)限制,承受(shou)壓應(ying)力,而表(biao)(biao)面承受(shou)拉應(ying)力,即淬火(huo)完成后(hou),零(ling)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面處于(yu)殘留拉應(ying)力狀態。這(zhe)種殘留拉應(ying)力將降低零(ling)件(jian)(jian)工作時(shi)的疲(pi)勞強度(du),降低零(ling)件(jian)(jian)的使用壽(shou)命。


 如果(guo)在工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)之前,先進行(xing)滲氮(dan)處理,這(zhe)時,零件(jian)表(biao)面層含有較高的(de)氮(dan)量。氮(dan)元素對金屬組(zu)織的(de)影(ying)響類似于(yu)碳和鎳(nie),擴大(da)了奧氏體相區,穩定了奧氏體,見(jian)圖(tu)7-11,并且氮(dan)的(de)這(zhe)種作用相當(dang)于(yu)鎳(nie)的(de)20倍(bei)。


圖 11.jpg


由于(yu)氮(dan)元素的(de)(de)作(zuo)用奧氏體穩定(ding)性(xing)的(de)(de)增(zeng)加,降低了馬(ma)(ma)氏體轉變點Ms。這(zhe)使零(ling)件表(biao)面(mian)(mian)(已(yi)(yi)滲(shen)(shen)氮(dan)部分(fen))的(de)(de)Ms 遠(yuan)低于(yu)心(xin)部,在以后(hou)淬火冷(leng)卻時,雖然表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)先冷(leng)卻,但發生馬(ma)(ma)氏體轉變的(de)(de)時間(jian)卻遲于(yu)心(xin)部,即(ji)已(yi)(yi)被(bei)滲(shen)(shen)氮(dan)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)比心(xin)部后(hou)發生馬(ma)(ma)氏體轉變,所(suo)以,最終零(ling)件的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(已(yi)(yi)被(bei)滲(shen)(shen)氮(dan)再淬火部分(fen))殘留了壓(ya)應力(li)(li),這(zhe)當然會提高零(ling)件的(de)(de)抗疲勞(lao)能力(li)(li)。有研(yan)究表(biao)明,先滲(shen)(shen)氮(dan)再淬火的(de)(de)零(ling)件可提高疲勞(lao)壽命(ming)3~6倍。如果零(ling)件滲(shen)(shen)氮(dan)、淬火后(hou)再進行冷(leng)處理,會進一步增(zeng)加表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)的(de)(de)壓(ya)應力(li)(li),提高零(ling)件疲勞(lao)壽命(ming)的(de)(de)效果會更(geng)好。



二、滲氮+高頻感應加熱表面淬火


 經過滲(shen)氮(dan)的工(gong)件一般不(bu)再(zai)進行(xing)其他(ta)熱處(chu)理,但(dan)因氮(dan)化層(ceng)較(jiao)(jiao)薄,有時(shi)承受不(bu)了(le)較(jiao)(jiao)大的表(biao)面壓力,特別(bie)是馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼滲(shen)層(ceng)只能達到0.1~0.3mm,為此,可在滲(shen)氮(dan)后再(zai)進行(xing)一次高(gao)頻感應加(jia)熱表(biao)面淬(cui)火,不(bu)僅(jin)高(gao)頻淬(cui)火硬化層(ceng)厚可達1.2~1.5mm,而且(qie)已滲(shen)氮(dan)的工(gong)件表(biao)面層(ceng)的氮(dan)原子會(hui)向(xiang)工(gong)件內(nei)部擴散(san),提高(gao)了(le)滲(shen)氮(dan)層(ceng)深度,同時(shi),工(gong)件表(biao)面獲得的是固溶氮(dan)和碳的細(xi)馬氏體(ti)(ti),也提高(gao)了(le)表(biao)面硬度。



 可見(jian),滲氮(dan)層再進行一次(ci)高(gao)頻(pin)表面淬火的復合熱處理,不僅(jin)保留了氮(dan)化的功能(neng),還進一步(bu)提高(gao)了功能(neng)質(zhi)量。



三(san)、滲氮+低(di)溫滲硫


 不銹鋼經滲(shen)(shen)氮后,獲得了(le)較高(gao)(gao)的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度,在(zai)(zai)(zai)提高(gao)(gao)工(gong)(gong)件(jian)(jian)磨(mo)粒磨(mo)損(sun)(sun)和疲勞磨(mo)損(sun)(sun)方(fang)(fang)面(mian)(mian)起(qi)到(dao)良(liang)好(hao)的(de)作(zuo)用,但是(shi),在(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)件(jian)(jian)實(shi)際的(de)使(shi)用工(gong)(gong)況(kuang)中(zhong),也可能還存在(zai)(zai)(zai)黏(nian)(nian)著磨(mo)損(sun)(sun),抵抗(kang)(kang)這(zhe)種磨(mo)損(sun)(sun)單靠表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度是(shi)不夠(gou)的(de),還應(ying)設法降低(di)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)摩擦系數,為此(ci),對滲(shen)(shen)氮工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)再(zai)進行(xing)一次以產(chan)生化學膜為目的(de)的(de)工(gong)(gong)藝(yi)處理(li)是(shi)必(bi)要的(de),滲(shen)(shen)硫即是(shi)產(chan)生化學膜的(de)有效方(fang)(fang)法之(zhi)一。采(cai)用低(di)溫滲(shen)(shen)硫,在(zai)(zai)(zai)硬(ying)滲(shen)(shen)氮表(biao)(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)軟的(de)、均勻的(de)FeS薄(bo)膜,在(zai)(zai)(zai)摩擦中(zhong)起(qi)到(dao)自(zi)潤滑(hua)作(zuo)用,增(zeng)加(jia)了(le)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)抗(kang)(kang)黏(nian)(nian)著磨(mo)損(sun)(sun)能力。



四、高(gao)頻(pin)表面淬火+低溫(wen)滲硫


 這(zhe)種復(fu)合處理的(de)作(zuo)用(yong)相似(si)于滲(shen)(shen)氨(an)+低溫滲(shen)(shen)硫復(fu)合處理的(de)作(zuo)用(yong)。


 硬的(de)高(gao)頻(pin)淬(cui)火表(biao)面與(yu)軟的(de)滲硫膜的(de)同時存在,改善了(le)工件表(biao)面的(de)功(gong)能(neng)。


 當然,采用復(fu)(fu)合處理時(shi),首先應選擇正確(que)的復(fu)(fu)合處理方式和組合,其次(ci),要考(kao)慮兩(liang)種處理的相互作用并合理安排處理程序(xu),以防止程序(xu)安排不當引起的不良影(ying)響。