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(ma)氏體(ti)(ti)鋼(gang)制作(zuo)有(you)高強度、耐(nai)磨、耐(nai)疲(pi)勞要求的(de)(de)零(ling)件時(shi)(shi)(shi),需對(dui)零(ling)件進行整體(ti)(ti)淬火后再(zai)低溫回火。眾所周知,馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)淬火冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)(shi),表(biao)面層(ceng)先冷(leng)卻(que)到馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變點M.以下,先發(fa)生馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變,此(ci)時(shi)(shi)(shi),表(biao)面組(zu)織轉(zhuan)變層(ceng)會發(fa)生體(ti)(ti)積(ji)膨脹,心(xin)(xin)部(bu)仍處(chu)于(yu)奧氏體(ti)(ti)狀態(tai),體(ti)(ti)積(ji)沒有(you)變化,這使(shi)得表(biao)面受壓(ya)應(ying)力,心(xin)(xin)部(bu)受拉(la)應(ying)力,而當零(ling)件繼續冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)(shi),心(xin)(xin)部(bu)溫度降(jiang)低到M,點,開始發(fa)生馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變,先已冷(leng)卻(que)并發(fa)生轉(zhuan)變的(de)(de)表(biao)層(ceng)已處(chu)于(yu)冷(leng)硬狀態(tai),這時(shi)(shi)(shi),心(xin)(xin)部(bu)由于(yu)組(zu)織轉(zhuan)變發(fa)生的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)膨脹受到限制,承(cheng)受壓(ya)應(ying)力,而表(biao)面承(cheng)受拉(la)應(ying)力,即淬火完成后,零(ling)件表(biao)面處(chu)于(yu)殘留(liu)拉(la)應(ying)力狀態(tai)。這種殘留(liu)拉(la)應(ying)力將降(jiang)低零(ling)件工(gong)作(zuo)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)疲(pi)勞強度,降(jiang)低零(ling)件的(de)(de)使(shi)用壽命。


 如果在工件淬火之前,先進行滲氮(dan)(dan)處理,這(zhe)(zhe)時,零件表面層含有較高(gao)的(de)氮(dan)(dan)量(liang)。氮(dan)(dan)元素對金屬(shu)組織(zhi)的(de)影響類似(si)于碳和(he)鎳,擴大了奧氏體相區,穩定了奧氏體,見圖7-11,并且氮(dan)(dan)的(de)這(zhe)(zhe)種作用相當于鎳的(de)20倍。


圖 11.jpg


由于氮元素的(de)(de)作用奧氏體(ti)穩定(ding)性的(de)(de)增加(jia)(jia),降低(di)了馬氏體(ti)轉變(bian)(bian)點Ms。這(zhe)使零件表(biao)(biao)面(mian)(mian)(已滲(shen)(shen)氮部(bu)分(fen))的(de)(de)Ms 遠低(di)于心(xin)部(bu),在以后淬火(huo)冷(leng)卻時(shi),雖然(ran)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層先冷(leng)卻,但發(fa)生(sheng)馬氏體(ti)轉變(bian)(bian)的(de)(de)時(shi)間卻遲(chi)于心(xin)部(bu),即已被(bei)滲(shen)(shen)氮的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層比心(xin)部(bu)后發(fa)生(sheng)馬氏體(ti)轉變(bian)(bian),所以,最終零件的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(已被(bei)滲(shen)(shen)氮再(zai)淬火(huo)部(bu)分(fen))殘留了壓(ya)應力,這(zhe)當然(ran)會(hui)提(ti)高(gao)零件的(de)(de)抗(kang)疲(pi)勞能力。有(you)研(yan)究表(biao)(biao)明,先滲(shen)(shen)氮再(zai)淬火(huo)的(de)(de)零件可提(ti)高(gao)疲(pi)勞壽(shou)命(ming)3~6倍。如(ru)果(guo)零件滲(shen)(shen)氮、淬火(huo)后再(zai)進(jin)行冷(leng)處理,會(hui)進(jin)一步增加(jia)(jia)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層的(de)(de)壓(ya)應力,提(ti)高(gao)零件疲(pi)勞壽(shou)命(ming)的(de)(de)效果(guo)會(hui)更好。



二、滲氮+高頻感(gan)應加(jia)熱表面淬火(huo)


 經過(guo)滲(shen)(shen)氮(dan)的工(gong)(gong)件一般不再(zai)(zai)進行(xing)其他熱處理,但因(yin)氮(dan)化(hua)層(ceng)較(jiao)薄,有時承受不了較(jiao)大的表面壓力(li),特別是馬氏(shi)體(ti)不銹鋼滲(shen)(shen)層(ceng)只能達到0.1~0.3mm,為此,可(ke)在滲(shen)(shen)氮(dan)后再(zai)(zai)進行(xing)一次高(gao)頻感應加熱表面淬火,不僅高(gao)頻淬火硬化(hua)層(ceng)厚(hou)可(ke)達1.2~1.5mm,而且(qie)已(yi)滲(shen)(shen)氮(dan)的工(gong)(gong)件表面層(ceng)的氮(dan)原子會向(xiang)工(gong)(gong)件內部擴散,提高(gao)了滲(shen)(shen)氮(dan)層(ceng)深度,同時,工(gong)(gong)件表面獲得的是固(gu)溶氮(dan)和碳的細(xi)馬氏(shi)體(ti),也(ye)提高(gao)了表面硬度。



 可見,滲氮層再進(jin)行一次高(gao)頻表面淬火的復合熱處理,不(bu)僅保(bao)留了氮化的功能,還進(jin)一步(bu)提(ti)高(gao)了功能質量。



三、滲氮+低溫滲硫


 不(bu)銹鋼(gang)經滲氮(dan)后,獲(huo)得了(le)較高的(de)表面(mian)(mian)硬度,在(zai)(zai)提高工(gong)(gong)(gong)件磨(mo)粒(li)磨(mo)損(sun)(sun)和(he)疲勞(lao)磨(mo)損(sun)(sun)方面(mian)(mian)起到(dao)良好的(de)作(zuo)用(yong),但是,在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)件實際的(de)使用(yong)工(gong)(gong)(gong)況中,也可能還存在(zai)(zai)黏著磨(mo)損(sun)(sun),抵(di)抗(kang)這種磨(mo)損(sun)(sun)單靠表面(mian)(mian)硬度是不(bu)夠的(de),還應設(she)法降低表面(mian)(mian)的(de)摩擦系(xi)數,為(wei)此(ci),對滲氮(dan)工(gong)(gong)(gong)件表面(mian)(mian)再進行(xing)一(yi)次以產(chan)生(sheng)化(hua)學膜為(wei)目的(de)的(de)工(gong)(gong)(gong)藝處理是必要的(de),滲硫(liu)即是產(chan)生(sheng)化(hua)學膜的(de)有效方法之(zhi)一(yi)。采(cai)用(yong)低溫滲硫(liu),在(zai)(zai)硬滲氮(dan)表面(mian)(mian)形成軟的(de)、均勻的(de)FeS薄膜,在(zai)(zai)摩擦中起到(dao)自潤滑作(zuo)用(yong),增加了(le)工(gong)(gong)(gong)件表面(mian)(mian)的(de)抗(kang)黏著磨(mo)損(sun)(sun)能力(li)。



四、高(gao)頻表面淬火+低溫(wen)滲硫


 這種(zhong)復合(he)處(chu)理(li)的(de)作(zuo)用相似(si)于滲氨+低溫滲硫復合(he)處(chu)理(li)的(de)作(zuo)用。


 硬(ying)的(de)(de)(de)高頻淬火(huo)表(biao)面與軟(ruan)的(de)(de)(de)滲硫膜(mo)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)存在,改善了工件表(biao)面的(de)(de)(de)功能。


 當然,采用復(fu)合處(chu)(chu)理(li)時,首先應(ying)選擇正確(que)的復(fu)合處(chu)(chu)理(li)方(fang)式和組合,其次,要(yao)考慮兩種處(chu)(chu)理(li)的相互作(zuo)用并合理(li)安排處(chu)(chu)理(li)程序,以防(fang)止(zhi)程序安排不當引起的不良影響。