前面所述的不銹鋼的各種熱處理,正火、退火、調質、固溶化、穩定化、滲氮、氮碳共滲、高頻感應淬火等,都是為使工件達到某種功能要求所采用的獨立的熱處理方法。如果把兩種或兩種以上的熱處理方法,或把熱處理與表面處理結合起來,將對工件功能的發揮有更好的作用。在發揮各工藝特長的同時,具有特殊的復合效果。
一、滲(shen)氮+整體淬火
在談到香蕉視頻app連接:不銹鋼滲氮熱處理時,曾指出為保證滲氮效果,作為滲氮的預備處理,對氮化材料應進行預先熱處理。對于馬氏體不銹鋼,滲氮前的預先熱處理通常采用調質處理,即淬火后高溫回火處理。現在這里講的滲氮+整體淬火則是以提高零件功能效果為目標的復合熱處理。
用馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼制作有高強(qiang)度、耐(nai)磨、耐(nai)疲勞要求的零(ling)(ling)件(jian)時,需對零(ling)(ling)件(jian)進行整體(ti)(ti)(ti)(ti)淬火后(hou)再低溫(wen)(wen)回火。眾所周知,馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼淬火冷(leng)(leng)卻(que)(que)時,表(biao)面(mian)層(ceng)(ceng)先(xian)冷(leng)(leng)卻(que)(que)到馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)點M.以下,先(xian)發(fa)生馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian),此時,表(biao)面(mian)組(zu)織轉(zhuan)變(bian)(bian)層(ceng)(ceng)會發(fa)生體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)膨脹(zhang)(zhang),心部(bu)(bu)仍處于(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)狀態(tai),體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)沒(mei)有變(bian)(bian)化,這(zhe)使得表(biao)面(mian)受(shou)壓(ya)應(ying)力(li),心部(bu)(bu)受(shou)拉應(ying)力(li),而當零(ling)(ling)件(jian)繼續冷(leng)(leng)卻(que)(que)時,心部(bu)(bu)溫(wen)(wen)度降(jiang)低到M,點,開始發(fa)生馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian),先(xian)已冷(leng)(leng)卻(que)(que)并發(fa)生轉(zhuan)變(bian)(bian)的表(biao)層(ceng)(ceng)已處于(yu)冷(leng)(leng)硬狀態(tai),這(zhe)時,心部(bu)(bu)由于(yu)組(zu)織轉(zhuan)變(bian)(bian)發(fa)生的體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)膨脹(zhang)(zhang)受(shou)到限制,承受(shou)壓(ya)應(ying)力(li),而表(biao)面(mian)承受(shou)拉應(ying)力(li),即淬火完成后(hou),零(ling)(ling)件(jian)表(biao)面(mian)處于(yu)殘留拉應(ying)力(li)狀態(tai)。這(zhe)種(zhong)殘留拉應(ying)力(li)將(jiang)降(jiang)低零(ling)(ling)件(jian)工作時的疲勞強(qiang)度,降(jiang)低零(ling)(ling)件(jian)的使用壽命。
如果在(zai)工件淬火之(zhi)前,先進行(xing)滲氮(dan)處(chu)理,這(zhe)時,零件表(biao)面層(ceng)含有較高的(de)氮(dan)量。氮(dan)元(yuan)素對金屬(shu)組(zu)織(zhi)的(de)影響類似于(yu)碳和鎳,擴大(da)了(le)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)區,穩(wen)定了(le)奧氏(shi)體(ti),見圖(tu)7-11,并且氮(dan)的(de)這(zhe)種作用相(xiang)當于(yu)鎳的(de)20倍。

由于(yu)氮(dan)(dan)(dan)元素(su)的(de)(de)作用(yong)奧氏(shi)(shi)體(ti)穩定性的(de)(de)增加(jia),降低了(le)馬氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)點Ms。這(zhe)使零(ling)(ling)件(jian)表面(已(yi)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)部(bu)分)的(de)(de)Ms 遠低于(yu)心部(bu),在(zai)以后(hou)(hou)淬火(huo)冷(leng)(leng)卻(que)時,雖然(ran)表面層(ceng)(ceng)先(xian)冷(leng)(leng)卻(que),但發生馬氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)時間(jian)卻(que)遲(chi)于(yu)心部(bu),即已(yi)被滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)表面層(ceng)(ceng)比心部(bu)后(hou)(hou)發生馬氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian),所以,最終零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)表面(已(yi)被滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)再淬火(huo)部(bu)分)殘留了(le)壓(ya)應力,這(zhe)當(dang)然(ran)會(hui)(hui)提(ti)高零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)抗疲(pi)勞(lao)能力。有研(yan)究表明(ming),先(xian)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)再淬火(huo)的(de)(de)零(ling)(ling)件(jian)可提(ti)高疲(pi)勞(lao)壽(shou)命3~6倍。如果零(ling)(ling)件(jian)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)、淬火(huo)后(hou)(hou)再進行冷(leng)(leng)處理,會(hui)(hui)進一(yi)步增加(jia)表面層(ceng)(ceng)的(de)(de)壓(ya)應力,提(ti)高零(ling)(ling)件(jian)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命的(de)(de)效(xiao)果會(hui)(hui)更好。
二(er)、滲氮+高頻感應加熱表(biao)面淬火
經過滲(shen)氮的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)一(yi)(yi)般(ban)不(bu)(bu)再進(jin)行其他(ta)熱處理,但因(yin)氮化層(ceng)(ceng)(ceng)較薄,有時(shi)承受不(bu)(bu)了較大(da)的(de)(de)(de)表(biao)面壓(ya)力,特別是(shi)馬氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼滲(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)只能(neng)達到0.1~0.3mm,為此,可在(zai)滲(shen)氮后再進(jin)行一(yi)(yi)次(ci)高頻(pin)感(gan)應(ying)加熱表(biao)面淬火,不(bu)(bu)僅高頻(pin)淬火硬化層(ceng)(ceng)(ceng)厚可達1.2~1.5mm,而且已滲(shen)氮的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)氮原子會向工(gong)件(jian)(jian)內部擴(kuo)散,提高了滲(shen)氮層(ceng)(ceng)(ceng)深度(du),同(tong)時(shi),工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)是(shi)固溶(rong)氮和碳(tan)的(de)(de)(de)細馬氏(shi)(shi)體,也提高了表(biao)面硬度(du)。
可見(jian),滲氮層(ceng)再(zai)進(jin)行一(yi)次高頻(pin)表面淬火的復(fu)合熱處理,不僅保留了氮化的功能(neng),還進(jin)一(yi)步提高了功能(neng)質量。
三、滲(shen)氮(dan)+低溫滲(shen)硫
不(bu)銹鋼(gang)經滲(shen)(shen)氮后,獲(huo)得了較高(gao)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度,在提(ti)高(gao)工(gong)(gong)件磨(mo)粒磨(mo)損(sun)和疲勞磨(mo)損(sun)方面(mian)(mian)起到(dao)良好的(de)(de)作用,但是(shi),在工(gong)(gong)件實際的(de)(de)使(shi)用工(gong)(gong)況中,也可能還(huan)存(cun)在黏著磨(mo)損(sun),抵抗這種磨(mo)損(sun)單靠(kao)表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度是(shi)不(bu)夠的(de)(de),還(huan)應設法(fa)降(jiang)低表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)摩擦系(xi)數(shu),為(wei)此,對(dui)滲(shen)(shen)氮工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)(mian)再進行一(yi)次以產(chan)生化學膜為(wei)目的(de)(de)的(de)(de)工(gong)(gong)藝處理(li)是(shi)必(bi)要的(de)(de),滲(shen)(shen)硫(liu)即(ji)是(shi)產(chan)生化學膜的(de)(de)有效方法(fa)之一(yi)。采用低溫滲(shen)(shen)硫(liu),在硬滲(shen)(shen)氮表(biao)(biao)面(mian)(mian)形成軟的(de)(de)、均勻(yun)的(de)(de)FeS薄(bo)膜,在摩擦中起到(dao)自潤滑作用,增加了工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)抗黏著磨(mo)損(sun)能力。
四(si)、高頻表面淬火+低溫(wen)滲硫(liu)
這種復(fu)合處理的作用(yong)(yong)相似于滲氨+低溫滲硫(liu)復(fu)合處理的作用(yong)(yong)。
硬(ying)的(de)(de)高頻淬火表(biao)面(mian)(mian)與軟的(de)(de)滲硫膜的(de)(de)同時存(cun)在,改(gai)善了工件表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)功能(neng)。
當然(ran),采(cai)用(yong)復合(he)處(chu)理時,首先(xian)應選擇正確的(de)復合(he)處(chu)理方式和組合(he),其次(ci),要考慮兩種處(chu)理的(de)相互作用(yong)并合(he)理安排處(chu)理程序(xu),以(yi)防止程序(xu)安排不當引起的(de)不良影響。

