不銹鋼滲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。


 將工件(jian)放(fang)在含有活(huo)性(xing)氮(dan)的氣氛中,在一定(ding)的溫度(du)和壓力下使氨原(yuan)子滲(shen)入工件(jian)表(biao)面(mian)并(bing)向內擴(kuo)散,在工件(jian)表(biao)面(mian)一定(ding)深度(du)形成具有較高硬度(du)的氮(dan)化層,這個工藝過(guo)程叫滲(shen)氮(dan)。


 氮(dan)化(hua)層的組織,可根(gen)據鐵-氮(dan)平(ping)衡(heng)圖來確定。見圖7-1。從圖可見,隨鐵中的含(han)氮(dan)量不同,鐵與(yu)氮(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含(han)氮(dan)(dan)鐵素體,在滲(shen)氮(dan)(dan)初期形成,α相在室溫含(han)氮(dan)(dan)量只有0.004%,在590℃時(shi)最大含(han)氨(an)量為0.11%.滲(shen)氮(dan)(dan)開始階(jie)段,表層的x未(wei)被氮(dan)(dan)所(suo)飽和(he),隨著氨(an)的不斷滲(shen)人,使(shi)α達到飽和(he)的含(han)氨(an)量。氮(dan)(dan)繼續向(xiang)工件內部擴散,a達到氮(dan)(dan)的過飽和(he)狀態。


 γ相是含氮(dan)奧氏(shi)體,只存在于共析(xi)溫度(約591℃)以上,硬(ying)度約為160HV,在共析(xi)溫度,含氮(dan)量(liang)約為2.35%,最大含氨量(liang)可(ke)達到2.89%(約650℃).γ相在共析(xi)分解時的產物為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(chang)見不銹(xiu)鋼中可能存在的氮化物(wu)及其結構和基(ji)本特性