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(zheng)體淬火(huo)


 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(yong)馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)鋼制(zhi)作有高強度(du)、耐磨(mo)、耐疲勞要求的(de)零(ling)件(jian)時(shi),需對零(ling)件(jian)進(jin)行整體(ti)(ti)淬(cui)火后(hou)再低(di)溫(wen)回(hui)火。眾所周知,馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼淬(cui)火冷(leng)卻時(shi),表(biao)(biao)面(mian)(mian)層先(xian)冷(leng)卻到馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian)點M.以下,先(xian)發(fa)生(sheng)(sheng)馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian),此時(shi),表(biao)(biao)面(mian)(mian)組織轉變(bian)層會發(fa)生(sheng)(sheng)體(ti)(ti)積膨脹,心部(bu)(bu)仍處于(yu)奧氏體(ti)(ti)狀態,體(ti)(ti)積沒有變(bian)化(hua),這(zhe)使得表(biao)(biao)面(mian)(mian)受(shou)壓應力,心部(bu)(bu)受(shou)拉(la)應力,而當零(ling)件(jian)繼續冷(leng)卻時(shi),心部(bu)(bu)溫(wen)度(du)降(jiang)(jiang)低(di)到M,點,開(kai)始發(fa)生(sheng)(sheng)馬(ma)(ma)(ma)氏體(ti)(ti)轉變(bian),先(xian)已冷(leng)卻并發(fa)生(sheng)(sheng)轉變(bian)的(de)表(biao)(biao)層已處于(yu)冷(leng)硬(ying)狀態,這(zhe)時(shi),心部(bu)(bu)由(you)于(yu)組織轉變(bian)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)體(ti)(ti)積膨脹受(shou)到限制(zhi),承(cheng)受(shou)壓應力,而表(biao)(biao)面(mian)(mian)承(cheng)受(shou)拉(la)應力,即淬(cui)火完成后(hou),零(ling)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)處于(yu)殘(can)留(liu)拉(la)應力狀態。這(zhe)種殘(can)留(liu)拉(la)應力將降(jiang)(jiang)低(di)零(ling)件(jian)工(gong)作時(shi)的(de)疲勞強度(du),降(jiang)(jiang)低(di)零(ling)件(jian)的(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)。


 如果在工(gong)件(jian)淬火之前,先進(jin)行滲氮處理,這(zhe)時(shi),零件(jian)表面層含有(you)較高的(de)氮量(liang)。氮元(yuan)素對金屬(shu)組織的(de)影響類似于碳和鎳,擴大了(le)奧氏體(ti)相區,穩定了(le)奧氏體(ti),見(jian)圖7-11,并且(qie)氮的(de)這(zhe)種作用相當于鎳的(de)20倍(bei)。


圖 11.jpg


由(you)于(yu)氮元素的(de)作用奧氏(shi)體穩(wen)定性的(de)增加(jia),降低了馬氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)點Ms。這(zhe)使零件(jian)表(biao)(biao)面(已滲氮部(bu)分)的(de)Ms 遠低于(yu)心(xin)部(bu),在以(yi)后淬火(huo)(huo)冷(leng)卻時,雖然(ran)表(biao)(biao)面層先冷(leng)卻,但發生馬氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)的(de)時間卻遲于(yu)心(xin)部(bu),即已被滲氮的(de)表(biao)(biao)面層比心(xin)部(bu)后發生馬氏(shi)體轉(zhuan)變(bian),所以(yi),最(zui)終零件(jian)的(de)表(biao)(biao)面(已被滲氮再淬火(huo)(huo)部(bu)分)殘留了壓應力(li),這(zhe)當然(ran)會提(ti)(ti)高(gao)零件(jian)的(de)抗疲勞能力(li)。有研究(jiu)表(biao)(biao)明,先滲氮再淬火(huo)(huo)的(de)零件(jian)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)疲勞壽(shou)命3~6倍。如果零件(jian)滲氮、淬火(huo)(huo)后再進行冷(leng)處理(li),會進一步增加(jia)表(biao)(biao)面層的(de)壓應力(li),提(ti)(ti)高(gao)零件(jian)疲勞壽(shou)命的(de)效果會更(geng)好。



二、滲氮+高頻(pin)感應加(jia)熱表(biao)面淬火


 經過滲氮(dan)的(de)工件(jian)(jian)一般不(bu)再進行其他(ta)熱處理(li),但因氮(dan)化層(ceng)較(jiao)薄(bo),有時(shi)承受(shou)不(bu)了較(jiao)大(da)的(de)表(biao)面(mian)壓力,特(te)別是馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)滲層(ceng)只能(neng)達(da)(da)到(dao)0.1~0.3mm,為此,可在滲氮(dan)后再進行一次高(gao)(gao)頻(pin)(pin)感應加(jia)熱表(biao)面(mian)淬火,不(bu)僅高(gao)(gao)頻(pin)(pin)淬火硬(ying)(ying)化層(ceng)厚可達(da)(da)1.2~1.5mm,而且已滲氮(dan)的(de)工件(jian)(jian)表(biao)面(mian)層(ceng)的(de)氮(dan)原子會向工件(jian)(jian)內(nei)部擴(kuo)散,提高(gao)(gao)了滲氮(dan)層(ceng)深(shen)度(du),同時(shi),工件(jian)(jian)表(biao)面(mian)獲得的(de)是固溶氮(dan)和(he)碳的(de)細馬氏(shi)體,也提高(gao)(gao)了表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)度(du)。



 可見,滲氮(dan)層(ceng)再進行一(yi)(yi)次高頻表(biao)面淬(cui)火的(de)復合(he)熱處(chu)理,不僅保留(liu)了氮(dan)化(hua)的(de)功能,還(huan)進一(yi)(yi)步提(ti)高了功能質量。



三、滲氮(dan)+低溫滲硫


 不銹鋼經滲(shen)氮(dan)后,獲得了較高的(de)表(biao)面(mian)(mian)硬度,在提(ti)高工件磨(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)損(sun)和疲(pi)勞磨(mo)(mo)損(sun)方面(mian)(mian)起到良好(hao)的(de)作用,但是(shi),在工件實際的(de)使用工況中,也(ye)可能(neng)還存在黏著(zhu)磨(mo)(mo)損(sun),抵抗這種磨(mo)(mo)損(sun)單(dan)靠表(biao)面(mian)(mian)硬度是(shi)不夠(gou)的(de),還應設法降(jiang)低表(biao)面(mian)(mian)的(de)摩擦系數,為(wei)(wei)此,對滲(shen)氮(dan)工件表(biao)面(mian)(mian)再進行一次(ci)以產生(sheng)化學膜(mo)為(wei)(wei)目的(de)的(de)工藝處(chu)理是(shi)必要(yao)的(de),滲(shen)硫(liu)即是(shi)產生(sheng)化學膜(mo)的(de)有效方法之(zhi)一。采用低溫滲(shen)硫(liu),在硬滲(shen)氮(dan)表(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)軟(ruan)的(de)、均勻的(de)FeS薄膜(mo),在摩擦中起到自潤(run)滑作用,增加了工件表(biao)面(mian)(mian)的(de)抗黏著(zhu)磨(mo)(mo)損(sun)能(neng)力。



四、高頻表面(mian)淬火+低溫滲硫


 這(zhe)種復合(he)處(chu)理的(de)作用相似于滲氨+低溫滲硫復合(he)處(chu)理的(de)作用。


 硬的高頻淬火表(biao)面與軟的滲硫膜的同時(shi)存在,改善了工件表(biao)面的功能。


 當(dang)然,采用復合(he)處(chu)理時,首先應選(xuan)擇正確的(de)復合(he)處(chu)理方式和組合(he),其次,要考慮兩種處(chu)理的(de)相互作用并合(he)理安排(pai)處(chu)理程序(xu),以(yi)防止程序(xu)安排(pai)不當(dang)引起的(de)不良影響。