前面所述的不銹鋼的各種熱處理,正火、退火、調質、固溶化、穩定化、滲氮、氮碳共滲、高頻感應淬火等,都是為使工件達到某種功能要求所采用的獨立的熱處理方法。如果把兩種或兩種以上的熱處理方法,或把熱處理與表面處理結合起來,將對工件功能的發揮有更好的作用。在發揮各工藝特長的同時,具有特殊的復合效果。
一、滲氮+整(zheng)體淬火
在談到在線亞洲日產一區二區:不銹鋼滲氮熱處理時,曾指出為保證滲氮效果,作為滲氮的預備處理,對氮化材料應進行預先熱處理。對于馬氏體不銹鋼,滲氮前的預先熱處理通常采用調質處理,即淬火后高溫回火處理。現在這里講的滲氮+整體淬火則是以提高零件功能效果為目標的復合熱處理。
用馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼制作(zuo)有高強度、耐磨、耐疲(pi)(pi)勞(lao)要求的零(ling)件(jian)(jian)時,需對零(ling)件(jian)(jian)進行整體(ti)(ti)(ti)淬火(huo)后(hou)再低溫(wen)回火(huo)。眾所周知,馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼淬火(huo)冷(leng)卻(que)時,表(biao)(biao)(biao)面層(ceng)先(xian)冷(leng)卻(que)到馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)點M.以下,先(xian)發(fa)(fa)生馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian),此時,表(biao)(biao)(biao)面組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變(bian)層(ceng)會發(fa)(fa)生體(ti)(ti)(ti)積(ji)膨(peng)脹(zhang),心部仍處于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)狀態,體(ti)(ti)(ti)積(ji)沒有變(bian)化,這使得表(biao)(biao)(biao)面受(shou)壓應(ying)力(li)(li)(li),心部受(shou)拉應(ying)力(li)(li)(li),而(er)當零(ling)件(jian)(jian)繼續(xu)冷(leng)卻(que)時,心部溫(wen)度降低到M,點,開始(shi)發(fa)(fa)生馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian),先(xian)已(yi)冷(leng)卻(que)并(bing)發(fa)(fa)生轉(zhuan)變(bian)的表(biao)(biao)(biao)層(ceng)已(yi)處于(yu)冷(leng)硬(ying)狀態,這時,心部由于(yu)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變(bian)發(fa)(fa)生的體(ti)(ti)(ti)積(ji)膨(peng)脹(zhang)受(shou)到限(xian)制,承(cheng)受(shou)壓應(ying)力(li)(li)(li),而(er)表(biao)(biao)(biao)面承(cheng)受(shou)拉應(ying)力(li)(li)(li),即淬火(huo)完成后(hou),零(ling)件(jian)(jian)表(biao)(biao)(biao)面處于(yu)殘(can)留拉應(ying)力(li)(li)(li)狀態。這種殘(can)留拉應(ying)力(li)(li)(li)將降低零(ling)件(jian)(jian)工作(zuo)時的疲(pi)(pi)勞(lao)強度,降低零(ling)件(jian)(jian)的使用壽命。
如果(guo)在工件淬火之前,先進行滲氮處理,這時,零件表(biao)面層含有(you)較高(gao)的氮量。氮元素對金屬組織的影響類似于(yu)碳和鎳,擴(kuo)大(da)了奧(ao)氏(shi)體(ti)相區,穩定了奧(ao)氏(shi)體(ti),見圖7-11,并且氮的這種作用(yong)相當于(yu)鎳的20倍(bei)。

由于氮(dan)(dan)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)穩定性的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,降低(di)了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變點Ms。這(zhe)使(shi)零(ling)(ling)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(已滲(shen)氮(dan)(dan)部分)的(de)(de)(de)(de)(de)Ms 遠(yuan)低(di)于心部,在(zai)以后(hou)淬(cui)火冷(leng)卻(que)時,雖然表(biao)(biao)面(mian)(mian)層先冷(leng)卻(que),但(dan)發生馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變的(de)(de)(de)(de)(de)時間卻(que)遲于心部,即已被(bei)滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層比(bi)心部后(hou)發生馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變,所以,最(zui)終零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(已被(bei)滲(shen)氮(dan)(dan)再淬(cui)火部分)殘留了(le)壓應力(li),這(zhe)當然會提(ti)高(gao)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)抗疲(pi)勞(lao)(lao)能力(li)。有研究表(biao)(biao)明,先滲(shen)氮(dan)(dan)再淬(cui)火的(de)(de)(de)(de)(de)零(ling)(ling)件(jian)可提(ti)高(gao)疲(pi)勞(lao)(lao)壽命3~6倍。如果(guo)零(ling)(ling)件(jian)滲(shen)氮(dan)(dan)、淬(cui)火后(hou)再進(jin)行冷(leng)處(chu)理(li),會進(jin)一步增(zeng)加表(biao)(biao)面(mian)(mian)層的(de)(de)(de)(de)(de)壓應力(li),提(ti)高(gao)零(ling)(ling)件(jian)疲(pi)勞(lao)(lao)壽命的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)會更好。
二(er)、滲(shen)氮(dan)+高(gao)頻(pin)感應加熱表面淬火(huo)
經過滲(shen)氮(dan)的(de)工件(jian)一(yi)般不再進行其他熱(re)(re)處理,但因氮(dan)化層較薄(bo),有時(shi)承(cheng)受不了較大的(de)表(biao)(biao)(biao)面壓力(li),特(te)別是(shi)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼滲(shen)層只能達到(dao)0.1~0.3mm,為此,可在(zai)滲(shen)氮(dan)后再進行一(yi)次高(gao)頻感應加熱(re)(re)表(biao)(biao)(biao)面淬火,不僅高(gao)頻淬火硬(ying)化層厚可達1.2~1.5mm,而且已滲(shen)氮(dan)的(de)工件(jian)表(biao)(biao)(biao)面層的(de)氮(dan)原子會向工件(jian)內部擴散(san),提(ti)高(gao)了滲(shen)氮(dan)層深度(du),同(tong)時(shi),工件(jian)表(biao)(biao)(biao)面獲(huo)得的(de)是(shi)固溶氮(dan)和碳的(de)細馬氏體(ti),也提(ti)高(gao)了表(biao)(biao)(biao)面硬(ying)度(du)。
可(ke)見,滲(shen)氮層再進行一次(ci)高(gao)頻(pin)表面淬火(huo)的復(fu)合熱處理,不僅保(bao)留(liu)了(le)氮化的功(gong)能,還(huan)進一步提高(gao)了(le)功(gong)能質(zhi)量。
三、滲(shen)氮+低溫滲(shen)硫
不(bu)銹鋼(gang)經滲氮后(hou),獲得了較高(gao)的(de)(de)表(biao)(biao)面硬(ying)(ying)度(du),在(zai)提高(gao)工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)磨粒磨損(sun)和疲勞磨損(sun)方面起到良(liang)好的(de)(de)作用(yong)(yong),但是,在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)實際的(de)(de)使用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)(gong)況中,也可能(neng)(neng)還存在(zai)黏著(zhu)磨損(sun),抵抗(kang)這種磨損(sun)單(dan)靠表(biao)(biao)面硬(ying)(ying)度(du)是不(bu)夠的(de)(de),還應設法降(jiang)低表(biao)(biao)面的(de)(de)摩(mo)(mo)擦系數,為(wei)此,對(dui)滲氮工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面再進行一(yi)次以產(chan)生化學膜為(wei)目的(de)(de)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝處(chu)理是必要的(de)(de),滲硫即是產(chan)生化學膜的(de)(de)有效(xiao)方法之一(yi)。采用(yong)(yong)低溫滲硫,在(zai)硬(ying)(ying)滲氮表(biao)(biao)面形成軟的(de)(de)、均(jun)勻(yun)的(de)(de)FeS薄膜,在(zai)摩(mo)(mo)擦中起到自潤(run)滑(hua)作用(yong)(yong),增加(jia)了工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面的(de)(de)抗(kang)黏著(zhu)磨損(sun)能(neng)(neng)力。
四、高頻表面淬火+低(di)溫滲硫
這種復(fu)合(he)處理的作用(yong)相似于滲(shen)氨(an)+低溫滲(shen)硫復(fu)合(he)處理的作用(yong)。
硬的高頻淬火(huo)表面與軟(ruan)的滲硫(liu)膜的同時存(cun)在(zai),改(gai)善了工件表面的功能。
當(dang)然,采用(yong)復合處理(li)時,首先應選擇正確的復合處理(li)方(fang)式和組合,其次,要考(kao)慮兩種處理(li)的相互作用(yong)并合理(li)安排處理(li)程序(xu),以防止程序(xu)安排不當(dang)引起的不良影響。

