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离子渗氮的常见缺陷

时间:2018-05-09? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
    一、硬度偏低
    生产实践中,工件渗氮后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。 造成硬度偏低的原因是多方面的:有设备方面的原因,如系统漏气造成氧化;有选材方面的原因,如材料 选择不恰当;有前期热处理方面的原因,如基本硬度太低,表面脱碳等;有工艺方面的原因,如渗氮温度 过高或过低,时间短或氮势不足而造成渗层太薄等等。只有根据具体情况,找准原因,问题才会得以解决。
    二、硬度和渗层不均匀
    装炉方式不当,气压调节不当 (如供气量过大 ) ,温度不均,小孔、窄缝未屏蔽造成局面过热等均会造 成硬度和渗层不均匀。
    三、变形超差
    变形是难以杜绝的,对易变形件,采取以下措施,有利于减小变形。渗氮前应进行稳定化处理 (处理次 数可以是几次 ) 直至将渗氮前的变形量控制在很小的范围内 (一般不应超过渗氮后允许变形量的 50%) ;渗 氮过程中的升、降温速度应缓慢;保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。对变形要求严格的工件,如 果工艺许可,尽可能采用较低的氮化温度。
    四、处观质量差
    渗氮件出炉后首先用肉眼检查外观质量,钢铁零件经渗氮处理后表面通常呈银灰色或暗灰色(不同材 质的工件,离子氮化后其表面颜色略有区别),钛及钛合金件表面应呈金黄色。离子渗氮后工件表面不应 有明显的电弧烧伤和剥落等缺陷,这些要求在正常情况下是完全可以达到的。不正常的渗氮颜色有以下一 些情况:
    1、表面电弧烧伤:主要是由于工件表面、工件上的小孔中或焊接件的空腔内及组合件的接合面上存 在含油杂质,引起强烈弧光放电所致。
    2、表面剥落起皮:产生起皮的机理还不十分清楚,但在生产实践中,工件表面清理不净、脱碳或气 份中含氧量过多、氮化温度过高等有时会产生起皮。
    3、表面发蓝或呈紫蓝色
    这是氧化造成的,如果氧化是在渗氮结束后停炉过程中产生的,则仅影响外观质量,对渗层硬度、深 度无影响。如果氧化是在渗氮过程中产生的,则将不仅影响到产品外观,而且将直接影响到渗层硬度和深 度。
    表面发蓝的原因可能有:炉子系统漏气,气氛中含水及含氧量过多;工件各处的温度不均匀,温度过 低的部位由于渗氮较弱而呈绿色;冷却时工件各部位冷速不一致,冷得慢的部位可能呈蓝色。
    4、表面发黑
    这对将渗氮作为最后一道工序的零件将影响外观,但一般不影响渗层硬度和深度。产生这种现象的原 因可能是:炉子系统漏气,气氛中含水量及含氧量过高;温度过高;工件上的油污及氧化皮未去净等。     五、脉状氮化物
    脉状氮化物通常又俗称脉状组织,是指扩散层中与表面平行走向呈白色波纹状的氮化物。其形成机理 尚无论,一般认为与合金元素的晶界偏聚及氮原子的扩散有关。因此,控制合金元素偏聚的措施均有利于 减轻脉状氮化物的形成。工艺参数方面,渗氮温度越高,保温时间越长 , 越易促进脉状组织的形成,如工件 的棱角处,因渗氮温度相对较高,脉状组织比其它部位严重得多。
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