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。


 將工(gong)件放在(zai)含有活性氮的(de)(de)氣氛中,在(zai)一定(ding)的(de)(de)溫度和壓力下使氨(an)原子滲入工(gong)件表面(mian)并向內擴散,在(zai)工(gong)件表面(mian)一定(ding)深度形成具(ju)有較高硬度的(de)(de)氮化層,這(zhe)個(ge)工(gong)藝過程叫滲氮。


 氮(dan)化層的組織,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,隨鐵中的含氮(dan)量不同(tong),鐵與氮(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含(han)氮(dan)鐵素體,在(zai)滲氮(dan)初期形成(cheng),α相在(zai)室(shi)溫含(han)氮(dan)量(liang)只有0.004%,在(zai)590℃時最大含(han)氨量(liang)為(wei)0.11%.滲氮(dan)開始(shi)階段,表層的(de)(de)x未被氮(dan)所(suo)飽(bao)和,隨著氨的(de)(de)不斷(duan)滲人,使(shi)α達(da)到(dao)飽(bao)和的(de)(de)含(han)氨量(liang)。氮(dan)繼(ji)續向工件(jian)內(nei)部擴(kuo)散,a達(da)到(dao)氮(dan)的(de)(de)過飽(bao)和狀態。


 γ相(xiang)是含(han)(han)氮奧氏(shi)體(ti),只(zhi)存(cun)在于共析溫度(約591℃)以上,硬度約為(wei)160HV,在共析溫度,含(han)(han)氮量約為(wei)2.35%,最(zui)大含(han)(han)氨量可達到2.89%(約650℃).γ相(xiang)在共析分解(jie)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。


表 1.jpg


表7-1是常見不銹鋼中可能(neng)存在的氮化物及其結(jie)構和基(ji)本特性