以二段氣體滲氮為例。
一、氣體滲氮設備(bei)
氣體(ti)滲氮可采(cai)用(yong)井式爐或多用(yong)箱式爐。
無論(lun)采用何(he)種爐型,加熱室(罐)都應(ying)該有良(liang)好的密(mi)封性,保證氣氛不泄漏。
設備應有良好可靠(kao)的(de)控(kong)溫和測溫系統,并保(bao)證爐溫的(de)均勻性符合(he)GB/T9452《熱處理爐有效加(jia)熱區測定方法》的(de)規定,爐溫差不大于(yu)±10℃。
設備(bei)(bei)還應配套有流量(liang)計、氨(an)分(fen)解測定(ding)儀、U形(xing)壓(ya)(ya)力(li)計等附屬(shu)裝置(zhi),以保證氨(an)氣流量(liang)、分(fen)解率及爐內(nei)壓(ya)(ya)力(li)的控(kong)制和監測,保證設備(bei)(bei)運行時(shi)達(da)到工藝(yi)技術要求。
二、滲氮(dan)用氣(qi)
常見(jian)的氣(qi)體滲(shen)氮原料采用氨(an)氣(qi)。所用氨(an)氣(qi)應符合(he)G536《液體無水(shui)氨(an)》標準中的一級標準,純度應大于95%。氨(an)氣(qi)通入爐內(nei)前(qian)應經(jing)過干燥(zao)。
三、滲氮零件的預先處理
不銹鋼滲氮件(jian)應先進行預(yu)處理
四、滲(shen)氮前的生產準備
①. 檢查待滲氮(dan)工(gong)件(jian),其表面(mian)粗(cu)糙度(du)應(ying)達(da)到R.1.6μm或更高。工(gong)件(jian)表面(mian)應(ying)經過(guo)清洗,不得有銹痕(hen)、油污和其他有損(sun)滲氮(dan)質量(liang)的臟物等。
②. 對工件的(de)非滲氮部(bu)位應在滲前采取保(bao)護措(cuo)施。
a. 用符合(he)GB/T 9199《防滲涂料(liao)技術條(tiao)件》要求的防護涂料(liao)(離子(zi)滲氮件的防滲涂料(liao)目前還缺少(shao)應(ying)用)。
b. 預(yu)留不小(xiao)于滲氮深度二倍的加工余(yu)量(liang)。
C. 表面鍍(du)0.010~0.015mm深的錫層(ceng),也(ye)可鍍(du)0.02mm以上(shang)的無孔隙銅層(ceng)或鎳層(ceng)。
③. 工(gong)件(jian)裝護前應先檢查設備(bei)的機(ji)械、電(dian)氣(qi)及(ji)各(ge)控制系統而附屬裝置(zhi),保(bao)證(zheng)一切正常(chang)。
④. 保(bao)(bao)提護時應(ying)選用正確工(gong)(gong)裝或裝爐方(fang)式,以減(jian)少工(gong)(gong)件的變形(xing)。工(gong)(gong)件之間應(ying)留有空隙(xi),以保(bao)(bao)證爐內氣(qi)氛(fen)暢通(tong)。
⑤. 根(gen)據(ju)技術檢查要(yao)求選用(yong)和(he)放置試塊(kuai)。
五、滲(shen)氮(dan)操作
①. 工件人爐后,蓋好爐蓋并密(mi)封好。接(jie)通氨氣管道,保證氨氣暢通和設備無泄漏。
②. 升溫(wen)(wen)前(qian),先用大氨氣(qi)量充入爐(lu)內(nei)(nei),排除爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)氣(qi),隨著爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)的減少,可在(zai)緩慢升溫(wen)(wen)的同時繼續排除爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)氣(qi),但排凈爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)前(qian)爐(lu)溫(wen)(wen)不應(ying)超過150℃,且爐(lu)內(nei)(nei)應(ying)保持正壓。
③. 爐(lu)溫升到工(gong)藝要求的(de)溫度(du)后,爐(lu)內壓(ya)力應保持在(780~1960Pa),調(diao)整氨(an)分解(jie)率(lv)達18%~20%.及時點燃廢氣。
④. 操作中應嚴格(ge)執(zhi)行工藝(yi),控制爐溫、氨氣分解率及爐內壓(ya)力等達到工藝(yi)的要(yao)求。
⑤. 有時(shi)(shi)為(wei)降低滲氮(dan)層表面脆(cui)性,工件出爐前可(ke)進行2~4h的退(tui)氮(dan)處(chu)理(li)。退(tui)氮(dan)處(chu)理(li)時(shi)(shi)可(ke)關(guan)閉排氣口,通入少量(liang)氨氣,以保持爐內(nei)為(wei)正壓。
⑥. 滲氮過(guo)程完成后(hou)停電(dian)降溫,工件隨爐(lu)冷至200~150℃再出爐(lu)。
2Cr13 馬氏(shi)體不銹鋼二段滲氮工(gong)藝之(zhi)一見圖(tu)7-5。
六、滲(shen)氮件質量檢查
①. 外觀檢查
表面不應有裂紋(wen)、剝(bo)離或肉(rou)眼可見疏松。表面顏色(se)最好為(wei)銀灰色(se),在保(bao)證滲層(ceng)硬度、深(shen)度的條件(jian)下,也允許表面呈(cheng)淡(dan)藍色(se)(出爐溫度偏高所致)。
②. 表面便度。
按GB/T 4340.1《金屬維氏硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan)第(di)一部分:試(shi)(shi)驗(yan)方法》規定進行表面(mian)便度(du)檢(jian)須層表面(mian)硬(ying)度(du)應到(dao)技術要(yao)求,并日,同(tong)一件(jian)或同(tong)批(pi)件(jian)的(de)硬(ying)度(du)允許差應符合(he)表 7-7 的(de)規定。
③. 滲氮層深度。
按GB/T 11354《鋼鐵零件滲氮(dan)層(ceng)深(shen)度(du)測(ce)定和(he)金相組(zu)織檢驗》的規定檢查滲氮(dan)層(ceng)深(shen)度(du),應(ying)達到技術要(yao)求。并且,同一件或同批件滲氮(dan)層(ceng)深(shen)度(du)允許偏差應(ying)不大于表7-8的規定。
④. 如(ru)有(you)要(yao)求(qiu),對滲氮層脆性或疏松的檢查也(ye)技GB/T11354規定進行,且(qie)應(ying)符合技術要(yao)求(qiu)。