不銹鋼滲氮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(gong)件放在(zai)含有活(huo)性氮的氣氛中,在(zai)一定的溫度和壓(ya)力下使氨原子滲(shen)入(ru)工(gong)件表面(mian)并向內(nei)擴散(san),在(zai)工(gong)件表面(mian)一定深度形成具有較高(gao)硬(ying)度的氮化層,這個工(gong)藝過程叫(jiao)滲(shen)氮。
氮(dan)化層(ceng)的組織,可根據(ju)鐵(tie)(tie)-氮(dan)平衡圖(tu)(tu)來確(que)定。見圖(tu)(tu)7-1。從圖(tu)(tu)可見,隨(sui)鐵(tie)(tie)中的含氮(dan)量不同,鐵(tie)(tie)與氮(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。

α相是含(han)氮(dan)(dan)(dan)鐵(tie)素體,在(zai)滲氮(dan)(dan)(dan)初期(qi)形成,α相在(zai)室溫含(han)氮(dan)(dan)(dan)量(liang)(liang)只有0.004%,在(zai)590℃時最大含(han)氨(an)量(liang)(liang)為0.11%.滲氮(dan)(dan)(dan)開始階段,表(biao)層的(de)x未(wei)被氮(dan)(dan)(dan)所(suo)飽和,隨著氨(an)的(de)不斷滲人,使α達到(dao)飽和的(de)含(han)氨(an)量(liang)(liang)。氮(dan)(dan)(dan)繼續向工件(jian)內(nei)部擴散,a達到(dao)氮(dan)(dan)(dan)的(de)過飽和狀態。
γ相是含氮奧氏體(ti),只存在(zai)于共(gong)(gong)析(xi)溫度(約591℃)以(yi)上,硬度約為160HV,在(zai)共(gong)(gong)析(xi)溫度,含氮量約為2.35%,最大含氨(an)量可(ke)達到2.89%(約650℃).γ相在(zai)共(gong)(gong)析(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7-1是常(chang)見(jian)不銹鋼中(zhong)可能存在的氮化(hua)物及其結構(gou)和基本(ben)特性

