不(bu)銹鋼滲氮(dan)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。


 將工件放在含有(you)活性氮(dan)的氣氛中,在一定的溫度和壓力(li)下使氨原子滲(shen)入工件表面并向內擴散,在工件表面一定深度形成(cheng)具有(you)較高(gao)硬度的氮(dan)化層,這個(ge)工藝過程叫滲(shen)氮(dan)。


 氮(dan)化層(ceng)的(de)組織(zhi),可根據鐵(tie)(tie)-氮(dan)平衡圖(tu)來確(que)定(ding)。見圖(tu)7-1。從圖(tu)可見,隨(sui)鐵(tie)(tie)中的(de)含氮(dan)量(liang)不同,鐵(tie)(tie)與氮(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相(xiang)。


圖 1.jpg


 α相(xiang)(xiang)是含(han)氮(dan)(dan)鐵素體,在(zai)(zai)滲(shen)氮(dan)(dan)初期形(xing)成,α相(xiang)(xiang)在(zai)(zai)室溫(wen)含(han)氮(dan)(dan)量只有0.004%,在(zai)(zai)590℃時最大含(han)氨量為0.11%.滲(shen)氮(dan)(dan)開始階段,表層(ceng)的(de)(de)x未被氮(dan)(dan)所飽(bao)和,隨著氨的(de)(de)不(bu)斷(duan)滲(shen)人,使α達(da)到(dao)飽(bao)和的(de)(de)含(han)氨量。氮(dan)(dan)繼續(xu)向工(gong)件(jian)內部擴散,a達(da)到(dao)氮(dan)(dan)的(de)(de)過飽(bao)和狀態。


 γ相是含(han)氮奧氏體,只存在于共析(xi)(xi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(約591℃)以上,硬度(du)(du)約為160HV,在共析(xi)(xi)溫(wen)(wen)度(du)(du),含(han)氮量約為2.35%,最大含(han)氨量可(ke)達到2.89%(約650℃).γ相在共析(xi)(xi)分解時(shi)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是常見不銹鋼中可能存在的氮化(hua)物及其(qi)結構和基本特(te)性