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+整體淬火
在談到高清下載香蕉視頻app蘋果: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(shi)體(ti)鋼制作有高強(qiang)度(du)、耐磨、耐疲(pi)勞要求(qiu)的零(ling)件(jian)時(shi),需對零(ling)件(jian)進行整體(ti)淬(cui)火(huo)后再低(di)溫(wen)回火(huo)。眾所(suo)周知,馬氏(shi)體(ti)不銹鋼淬(cui)火(huo)冷卻時(shi),表面層先(xian)冷卻到馬氏(shi)體(ti)轉變點M.以下,先(xian)發(fa)(fa)生馬氏(shi)體(ti)轉變,此時(shi),表面組織轉變層會發(fa)(fa)生體(ti)積膨脹(zhang),心(xin)部仍處于(yu)奧氏(shi)體(ti)狀(zhuang)態(tai),體(ti)積沒有變化,這(zhe)(zhe)使得表面受(shou)壓(ya)應(ying)力,心(xin)部受(shou)拉應(ying)力,而當零(ling)件(jian)繼續冷卻時(shi),心(xin)部溫(wen)度(du)降低(di)到M,點,開始發(fa)(fa)生馬氏(shi)體(ti)轉變,先(xian)已(yi)冷卻并發(fa)(fa)生轉變的表層已(yi)處于(yu)冷硬狀(zhuang)態(tai),這(zhe)(zhe)時(shi),心(xin)部由于(yu)組織轉變發(fa)(fa)生的體(ti)積膨脹(zhang)受(shou)到限制,承受(shou)壓(ya)應(ying)力,而表面承受(shou)拉應(ying)力,即(ji)淬(cui)火(huo)完成(cheng)后,零(ling)件(jian)表面處于(yu)殘(can)留拉應(ying)力狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)(zhe)種殘(can)留拉應(ying)力將降低(di)零(ling)件(jian)工(gong)作時(shi)的疲(pi)勞強(qiang)度(du),降低(di)零(ling)件(jian)的使用壽命。
如(ru)果在工(gong)件(jian)淬火(huo)之前,先進行滲氮(dan)處理,這時,零件(jian)表(biao)面層(ceng)含有(you)較(jiao)高(gao)的(de)氮(dan)量。氮(dan)元素對金屬組(zu)織的(de)影響(xiang)類似于碳和鎳,擴(kuo)大了奧氏體(ti)相區,穩定了奧氏體(ti),見圖7-11,并(bing)且氮(dan)的(de)這種(zhong)作(zuo)用相當(dang)于鎳的(de)20倍。
由于氮(dan)元素的(de)(de)作用奧氏(shi)體(ti)穩定性(xing)的(de)(de)增加,降低了馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變點(dian)Ms。這使零(ling)(ling)(ling)件(jian)表(biao)面(mian)(已(yi)滲氮(dan)部(bu)(bu)分(fen))的(de)(de)Ms 遠低于心(xin)部(bu)(bu),在以(yi)后淬(cui)(cui)火冷(leng)卻(que)(que)時(shi),雖然(ran)表(biao)面(mian)層(ceng)先(xian)冷(leng)卻(que)(que),但發生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變的(de)(de)時(shi)間卻(que)(que)遲于心(xin)部(bu)(bu),即(ji)已(yi)被滲氮(dan)的(de)(de)表(biao)面(mian)層(ceng)比心(xin)部(bu)(bu)后發生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變,所(suo)以(yi),最終零(ling)(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)(已(yi)被滲氮(dan)再淬(cui)(cui)火部(bu)(bu)分(fen))殘留了壓應(ying)力(li),這當然(ran)會提(ti)高零(ling)(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)抗(kang)疲(pi)勞(lao)能力(li)。有研(yan)究表(biao)明,先(xian)滲氮(dan)再淬(cui)(cui)火的(de)(de)零(ling)(ling)(ling)件(jian)可提(ti)高疲(pi)勞(lao)壽命3~6倍。如果(guo)零(ling)(ling)(ling)件(jian)滲氮(dan)、淬(cui)(cui)火后再進(jin)行冷(leng)處理,會進(jin)一(yi)步增加表(biao)面(mian)層(ceng)的(de)(de)壓應(ying)力(li),提(ti)高零(ling)(ling)(ling)件(jian)疲(pi)勞(lao)壽命的(de)(de)效果(guo)會更(geng)好(hao)。
二、滲(shen)氮+高頻(pin)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)表面淬火
經(jing)過滲(shen)(shen)氮(dan)的工(gong)件一般不再進(jin)行其他熱(re)處理(li),但因(yin)氮(dan)化層較(jiao)薄,有時(shi)承受不了較(jiao)大的表(biao)面壓力,特別是(shi)馬氏體(ti)不銹鋼滲(shen)(shen)層只(zhi)能達到0.1~0.3mm,為此,可(ke)在滲(shen)(shen)氮(dan)后再進(jin)行一次高(gao)頻感應加熱(re)表(biao)面淬(cui)火,不僅高(gao)頻淬(cui)火硬化層厚(hou)可(ke)達1.2~1.5mm,而且已(yi)滲(shen)(shen)氮(dan)的工(gong)件表(biao)面層的氮(dan)原子會向工(gong)件內部擴散(san),提高(gao)了滲(shen)(shen)氮(dan)層深度,同時(shi),工(gong)件表(biao)面獲得(de)的是(shi)固溶氮(dan)和碳的細馬氏體(ti),也提高(gao)了表(biao)面硬度。
可見(jian),滲氮層再進行一次(ci)高頻表面淬(cui)火的復(fu)合熱處理,不僅(jin)保留了(le)氮化的功能(neng),還進一步提高了(le)功能(neng)質量。
三、滲氮+低溫滲硫(liu)
不銹鋼經滲(shen)氮(dan)后,獲(huo)得了較高的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)硬度,在提高工件(jian)(jian)磨(mo)粒(li)磨(mo)損和疲(pi)勞磨(mo)損方(fang)面(mian)起到良好(hao)的(de)(de)(de)作用(yong),但是(shi),在工件(jian)(jian)實際的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)工況中,也可能(neng)還存在黏(nian)著(zhu)磨(mo)損,抵抗這種磨(mo)損單靠表(biao)面(mian)硬度是(shi)不夠的(de)(de)(de),還應設(she)法降(jiang)低表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)摩擦系(xi)數,為此,對滲(shen)氮(dan)工件(jian)(jian)表(biao)面(mian)再進行一(yi)次以產生化(hua)學膜(mo)為目的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)工藝處理是(shi)必要的(de)(de)(de),滲(shen)硫即是(shi)產生化(hua)學膜(mo)的(de)(de)(de)有效方(fang)法之一(yi)。采(cai)用(yong)低溫滲(shen)硫,在硬滲(shen)氮(dan)表(biao)面(mian)形成軟的(de)(de)(de)、均勻的(de)(de)(de)FeS薄膜(mo),在摩擦中起到自潤滑(hua)作用(yong),增加(jia)了工件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)抗黏(nian)著(zhu)磨(mo)損能(neng)力(li)。
四、高頻表面淬(cui)火+低(di)溫滲硫
這種復(fu)(fu)合處(chu)理的作(zuo)用(yong)相似于滲氨+低溫滲硫復(fu)(fu)合處(chu)理的作(zuo)用(yong)。
硬的高頻淬(cui)火表面與軟的滲(shen)硫(liu)膜的同時存在,改善了工件表面的功能。
當然(ran),采用復合(he)處(chu)(chu)理(li)時,首(shou)先應選擇正(zheng)確的復合(he)處(chu)(chu)理(li)方式和組合(he),其(qi)次(ci),要考慮兩種(zhong)處(chu)(chu)理(li)的相互作用并(bing)合(he)理(li)安排處(chu)(chu)理(li)程序,以(yi)防止程序安排不當引(yin)起的不良(liang)影響。