熱處理設(shè)備井式爐氣體滲氮工藝操作

湖南熱處理井式爐氣體滲氮工藝操作

預(yù)備處理確定原則：

1． 一般結(jié)構(gòu)鋼件用調(diào)質(zhì)處理，高溫回火溫度應(yīng)比滲氮溫度高20~40oC，保溫時間不宜過長

2． 對沖擊韌度值要求低的零件，可采用正火，但正火冷卻速度要快，斷面尺寸較大的零件不得用正火

3． 38CrMoAl鋼應(yīng)采用調(diào)質(zhì)，否則滲層中易出現(xiàn)針狀氮化物，工、模具鋼滲氮前，須經(jīng)淬火、回火處理，不得用退火

4． 對細(xì)長、薄壁、復(fù)雜的零件，滲氮前須進(jìn)行一次或多次去應(yīng)力處理，去應(yīng)力溫度一般低于調(diào)質(zhì)回火溫度，高于滲氮溫度，如處理后變形超差，進(jìn)行矯正后再次按原工藝去應(yīng)力一次，直至變形量完全合格為止

準(zhǔn)備工作：

1． 設(shè)備準(zhǔn)備

1） 滲氮前對控溫儀表、液氨瓶、流量計、氨分解測定儀、各種管路系統(tǒng)做檢查，保證設(shè)備的正常運(yùn)行和使用，爐內(nèi)溫差應(yīng)小于10oC

2） 干燥劑常用氧化鈣、氯化鈣等，常用焙燒過的氧化鈣，如失效應(yīng)更換或烘干

3） 滲氮介質(zhì)用水的體積分?jǐn)?shù)小于0.2%的液氨為好

4） 根據(jù)零件的形狀、尺寸、質(zhì)量和技術(shù)要求，準(zhǔn)備好吊具，使用前應(yīng)認(rèn)真檢查是否完好可靠，并清洗干凈

2． 零件的準(zhǔn)備

1） 滲氮零件的表面粗糙度Ra1.6μm以下，表面不得有拉毛，碰傷及生銹等缺陷，不能及時處理的零件須涂油保護(hù)，以免生銹

2） 易畸變的零件，應(yīng)預(yù)測畸變量，并做好記錄

3） 試樣的材質(zhì)及預(yù)先熱處理均與零件相同，試樣尺寸為ф（20~30）mm×(6~10)mm，試樣3~5件，并編號放在有代表性的不同位置

4） 認(rèn)真清洗零件，吊裝入爐時，再用清潔汽油擦凈，以保證零件的清潔度

5） 將清洗干凈的零件裝入滲氮爐中，對于易變形的細(xì)長桿件須垂直吊掛，間距要均勻，不要堵排氣孔，零件不得超出有效加熱區(qū)的范圍

湖南熱處理工藝規(guī)范的確定：井式爐

1． 滲氮溫度

1） 常用500~530oC，能保證氮化物有較大的彌散度，硬度高

2） 隨滲氮溫度升高，滲層深度增加，而硬度顯著降低，大于550oC滲氮，多數(shù)鋼種的高硬度低于1000HV

3） 用兩階段或三階段滲氮時，二階段的溫度常低于560oC

2． 滲氮時間

1） 滲氮層隨滲氮時間延長而增厚。初期增長率大，以后漸趨緩慢，遵循拋物線規(guī)律，一般滲速在0.01mm/h左右

2） 隨保溫時間延長，氮化物聚集長大，硬度下降。溫度越高，時間越長，長大越厲害

3． 氨分解率

1） 氨分解率控制在25%~40%較好，活性氮原子多，零件表面大量吸收氮

2） 氨分解率超過60%，氣氛中氫的體積分?jǐn)?shù)達(dá)52%，產(chǎn)生脫氮作用，大量氮分子和氫分子停滯于零件表面，使氮原子不被吸收，滲層減薄

3） 一階段或二階段滲氮，強(qiáng)滲氨分解率分18%~30%，擴(kuò)散時氨分解率為40%~60%較理想