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(fang)在含有(you)活性氮(dan)的氣氛中(zhong),在一(yi)定的溫度(du)和壓力下使氨(an)原子滲入工(gong)件表面并向內擴散,在工(gong)件表面一(yi)定深度(du)形成具有(you)較高(gao)硬(ying)度(du)的氮(dan)化層,這個(ge)工(gong)藝過程叫滲氮(dan)。


 氮(dan)化層的組(zu)織,可根據(ju)鐵(tie)-氮(dan)平衡圖(tu)來確(que)定。見圖(tu)7-1。從圖(tu)可見,隨鐵(tie)中的含氮(dan)量不(bu)同,鐵(tie)與氮(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相(xiang)是含(han)氮鐵素體(ti),在滲(shen)氮初(chu)期形成,α相(xiang)在室(shi)溫含(han)氮量(liang)只有(you)0.004%,在590℃時最(zui)大含(han)氨量(liang)為0.11%.滲(shen)氮開始階(jie)段,表層的x未被(bei)氮所飽(bao)和(he),隨著氨的不斷滲(shen)人,使α達到飽(bao)和(he)的含(han)氨量(liang)。氮繼續向工件內部(bu)擴散,a達到氮的過飽(bao)和(he)狀(zhuang)態。


 γ相是含氮奧氏(shi)體,只存在(zai)(zai)于共析(xi)溫度(du)(約591℃)以(yi)上,硬度(du)約為160HV,在(zai)(zai)共析(xi)溫度(du),含氮量約為2.35%,最大含氨量可達到2.89%(約650℃).γ相在(zai)(zai)共析(xi)分解時的產物為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 1.jpg


表7-1是常(chang)見不銹鋼(gang)中可能(neng)存(cun)在的氮化物及(ji)其結構和(he)基本特性(xing)