不銹鋼滲氮(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(jian)放在含有活(huo)性(xing)氮(dan)(dan)的(de)氣氛中(zhong),在一定的(de)溫度和(he)壓(ya)力下使(shi)氨原(yuan)子滲(shen)入(ru)工件(jian)表面并向內擴散,在工件(jian)表面一定深度形成具有較高硬度的(de)氮(dan)(dan)化層,這個工藝(yi)過程叫(jiao)滲(shen)氮(dan)(dan)。
氮(dan)化層的(de)組織,可(ke)根據(ju)鐵-氮(dan)平衡圖(tu)來確定。見圖(tu)7-1。從圖(tu)可(ke)見,隨鐵中的(de)含(han)氮(dan)量不同,鐵與氮(dan)可(ke)形(xing)成(cheng)α、y、γ'、ε、ξ相(xiang)。

α相是含(han)氮(dan)(dan)(dan)鐵(tie)素體,在滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)初期形成(cheng),α相在室溫含(han)氮(dan)(dan)(dan)量只有0.004%,在590℃時最大含(han)氨量為(wei)0.11%.滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)開始階段(duan),表層(ceng)的x未被氮(dan)(dan)(dan)所飽(bao)和(he),隨著氨的不斷滲(shen)人,使(shi)α達到飽(bao)和(he)的含(han)氨量。氮(dan)(dan)(dan)繼續向工件內部擴(kuo)散,a達到氮(dan)(dan)(dan)的過飽(bao)和(he)狀態。
γ相是含(han)氮奧氏(shi)體(ti),只(zhi)存(cun)在(zai)于(yu)共析(xi)(xi)溫度(約(yue)591℃)以上,硬度約(yue)為160HV,在(zai)共析(xi)(xi)溫度,含(han)氮量(liang)(liang)約(yue)為2.35%,最大(da)含(han)氨量(liang)(liang)可達(da)到2.89%(約(yue)650℃).γ相在(zai)共析(xi)(xi)分解時的產(chan)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7-1是常見不銹(xiu)鋼(gang)中可能存在的氮化物(wu)及(ji)其結(jie)構和(he)基本特(te)性(xing)

