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(jiang)工(gong)(gong)件放在(zai)含有(you)活性氮(dan)的氣氛中,在(zai)一(yi)定的溫度和(he)壓力(li)下使氨原子滲入工(gong)(gong)件表面并向(xiang)內擴(kuo)散,在(zai)工(gong)(gong)件表面一(yi)定深度形成(cheng)具有(you)較(jiao)高硬度的氮(dan)化層(ceng),這個工(gong)(gong)藝過程(cheng)叫滲氮(dan)。


 氮(dan)(dan)化層(ceng)的(de)組織,可根據(ju)鐵(tie)-氮(dan)(dan)平衡圖(tu)來(lai)確定。見(jian)圖(tu)7-1。從圖(tu)可見(jian),隨鐵(tie)中的(de)含氮(dan)(dan)量不(bu)同,鐵(tie)與氮(dan)(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含氮(dan)鐵素體,在滲氮(dan)初期形成,α相在室溫含氮(dan)量只有0.004%,在590℃時最大含氨量為0.11%.滲氮(dan)開始階段(duan),表層的(de)x未被(bei)氮(dan)所(suo)飽和,隨著氨的(de)不斷滲人(ren),使α達到(dao)飽和的(de)含氨量。氮(dan)繼續向工(gong)件內(nei)部擴散,a達到(dao)氮(dan)的(de)過(guo)飽和狀態。


 γ相是含(han)(han)氮奧(ao)氏體,只存(cun)在(zai)于共(gong)析溫(wen)度(約(yue)591℃)以上,硬度約(yue)為(wei)(wei)160HV,在(zai)共(gong)析溫(wen)度,含(han)(han)氮量約(yue)為(wei)(wei)2.35%,最大含(han)(han)氨量可達到2.89%(約(yue)650℃).γ相在(zai)共(gong)析分解(jie)時的產(chan)物為(wei)(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(xiu)鋼中可能(neng)存在的氮(dan)化物及其結(jie)構和基本(ben)特(te)性(xing)