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。


 將工件(jian)放在含(han)有(you)活(huo)性氮(dan)(dan)的氣氛中,在一定的溫(wen)度(du)和壓力下使氨(an)原(yuan)子滲入工件(jian)表面并向內擴散,在工件(jian)表面一定深度(du)形成具(ju)有(you)較高硬度(du)的氮(dan)(dan)化層(ceng),這個工藝過(guo)程叫滲氮(dan)(dan)。


 氮(dan)化層的組(zu)織,可(ke)(ke)根(gen)據鐵-氮(dan)平衡圖(tu)來確(que)定(ding)。見圖(tu)7-1。從(cong)圖(tu)可(ke)(ke)見,隨鐵中的含氮(dan)量不同,鐵與氮(dan)可(ke)(ke)形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含(han)氮(dan)鐵素體(ti),在滲(shen)氮(dan)初期形成(cheng),α相在室溫(wen)含(han)氮(dan)量只有0.004%,在590℃時最大含(han)氨(an)量為0.11%.滲(shen)氮(dan)開始階段,表層的(de)(de)(de)x未被(bei)氮(dan)所飽和(he)(he),隨著氨(an)的(de)(de)(de)不斷滲(shen)人,使(shi)α達(da)到(dao)飽和(he)(he)的(de)(de)(de)含(han)氨(an)量。氮(dan)繼續向工件(jian)內(nei)部擴散,a達(da)到(dao)氮(dan)的(de)(de)(de)過飽和(he)(he)狀態。


 γ相是含(han)氮奧氏體,只存在于(yu)共析(xi)溫度(du)(約(yue)591℃)以上,硬度(du)約(yue)為(wei)160HV,在共析(xi)溫度(du),含(han)氮量(liang)約(yue)為(wei)2.35%,最大含(han)氨量(liang)可(ke)達到2.89%(約(yue)650℃).γ相在共析(xi)分解時的產(chan)物為(wei)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 1.jpg


表7-1是(shi)常見不銹鋼(gang)中可能存在的氮(dan)化物及(ji)其結構和(he)基本特性(xing)