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离子氮化后零件变形的因素及防治对策

时间:2018-04-23? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
    离子氮化后零件的变形实际上是零件尺寸变化的一种表现形式。尺寸变化是由于氮化时工件表面吸取了大量的氮原子,生成各种氮化物或工件表层原始组织的晶格常数增大所致,宏观上则表现为表层体积的略微增加。
    氮化后零件的变形是一种普遍现象。各种氮化方法(气体氮化、液体氮化和离子氮化)处理后的零件或多或少总会存在一定的变形。但应该说明的是:离子氮化后零件的变形量较其它氮化方法要小。这是因为离子氮化中的“阴极溅射”有使尺寸缩小的作用,因而抵消了一部分氮化变形量。
    影响变形的因素:
    1.氮化后尺寸的变形量取决于零件表层的吸氮量。因而,影响吸氮量的因素均是影响变形的因素。
    2.影响变形的因素主要有:材料中合金元素的含量、氮化温度、氮化时间、氮化气氛中的氮势等。
    材料中合金元素含量越高,零件氮化后的变形越大。
    氮化温度愈高、氮化时间愈长,零件氮化后的变形愈大。
    离子氮化气氛的氮势越高,零件氮化后的变形愈大。
    变形的防治办法:
    变形是氮化过程中一种必然的现象,因此要彻底杜绝变形是不现实的。大家此处所说的“防治”主要有两种含义:一是尽可能减小变形量;二是在变形不可避免的情况下,掌握变形规律,省去氮化后的再次加工。
    减小变形的方法
    1.根据工件的服役条件,正确选用材料。避免因追求工件性能而盲目使用“好”材料(高合金钢)的现象。
    2.根据工件的服役条件,提出合理的氮化要求,避免片面追求氮化层深度和硬度的现象。
    3.正确做好氮化前的预先热处理工作和“稳定化”处理,预先热处理工艺参数的制定必须正确,操作必须合理。对形状复杂的零件,在最终精加工前必须进行一次或几次“稳定化”处理。
    4.在工艺允许的前提下,适当降低氮化温度,缩短氮化时间。
    5.在保证氮化层性能的前提下,调整氮化气氛。
    6.合理装炉,确保同炉工件温度的均匀性。
    变形规律,省去氮化后的再次加工
    一般说来,在选材、工艺制定正确的前提下,如能合理装炉,正确操作,则工件的变形是有一定规律的。掌握了变形的规律后,即可在氮化处理前的最后一道加工工序中根据变形量使工件尺寸处于负偏差,工件经氮化处理后尺寸可正好处于要求的尺寸公差范围内,因而可省去氮化后的再次加工。
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