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(cui)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)體(ti)鋼(gang)制作有(you)高強度、耐磨、耐疲(pi)勞要(yao)求的(de)(de)零(ling)(ling)件(jian)(jian)時,需(xu)對零(ling)(ling)件(jian)(jian)進行(xing)整體(ti)淬火(huo)后再低(di)(di)溫回(hui)火(huo)。眾所周知,馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)淬火(huo)冷(leng)卻時,表(biao)面層先冷(leng)卻到馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)點(dian)M.以(yi)下(xia),先發(fa)生馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian),此時,表(biao)面組織轉變(bian)(bian)(bian)(bian)層會(hui)發(fa)生體(ti)積(ji)(ji)膨脹,心部(bu)仍處(chu)于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)狀(zhuang)態,體(ti)積(ji)(ji)沒有(you)變(bian)(bian)(bian)(bian)化,這(zhe)使得表(biao)面受(shou)(shou)壓應力(li)(li),心部(bu)受(shou)(shou)拉(la)應力(li)(li),而當零(ling)(ling)件(jian)(jian)繼續(xu)冷(leng)卻時,心部(bu)溫度降(jiang)低(di)(di)到M,點(dian),開始發(fa)生馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian),先已冷(leng)卻并發(fa)生轉變(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)表(biao)層已處(chu)于(yu)(yu)冷(leng)硬狀(zhuang)態,這(zhe)時,心部(bu)由于(yu)(yu)組織轉變(bian)(bian)(bian)(bian)發(fa)生的(de)(de)體(ti)積(ji)(ji)膨脹受(shou)(shou)到限(xian)制,承受(shou)(shou)壓應力(li)(li),而表(biao)面承受(shou)(shou)拉(la)應力(li)(li),即(ji)淬火(huo)完成后,零(ling)(ling)件(jian)(jian)表(biao)面處(chu)于(yu)(yu)殘留拉(la)應力(li)(li)狀(zhuang)態。這(zhe)種殘留拉(la)應力(li)(li)將降(jiang)低(di)(di)零(ling)(ling)件(jian)(jian)工作時的(de)(de)疲(pi)勞強度,降(jiang)低(di)(di)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)使用壽(shou)命。
如(ru)果(guo)在工件淬火之前,先進行滲(shen)氮處(chu)理,這時,零件表面層(ceng)含有較高的氮量。氮元素(su)對金屬組織的影響類似于碳(tan)和(he)鎳(nie),擴大了奧氏體相區(qu),穩定了奧氏體,見圖7-11,并(bing)且氮的這種作用(yong)相當于鎳(nie)的20倍(bei)。
由于氮(dan)元素的作用奧氏體(ti)穩定性的增加(jia),降低了馬氏體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變點Ms。這(zhe)使零件表(biao)(biao)面(已(yi)滲氮(dan)部分(fen))的Ms 遠低于心(xin)部,在(zai)以(yi)后淬(cui)火(huo)(huo)冷卻(que)時,雖然表(biao)(biao)面層(ceng)先冷卻(que),但發(fa)生(sheng)馬氏體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變的時間(jian)卻(que)遲于心(xin)部,即已(yi)被滲氮(dan)的表(biao)(biao)面層(ceng)比心(xin)部后發(fa)生(sheng)馬氏體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變,所(suo)以(yi),最(zui)終零件的表(biao)(biao)面(已(yi)被滲氮(dan)再淬(cui)火(huo)(huo)部分(fen))殘留了壓(ya)應力,這(zhe)當然會提(ti)高零件的抗疲勞能力。有研究表(biao)(biao)明(ming),先滲氮(dan)再淬(cui)火(huo)(huo)的零件可提(ti)高疲勞壽(shou)(shou)命3~6倍(bei)。如果零件滲氮(dan)、淬(cui)火(huo)(huo)后再進(jin)行冷處理,會進(jin)一步(bu)增加(jia)表(biao)(biao)面層(ceng)的壓(ya)應力,提(ti)高零件疲勞壽(shou)(shou)命的效果會更好。
二、滲(shen)氮+高頻感應加熱表(biao)面(mian)淬火
經過(guo)滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)工(gong)(gong)件一(yi)般不(bu)再進(jin)行(xing)其他熱處理,但因氮(dan)(dan)化層(ceng)較薄,有時承受不(bu)了較大的(de)表面壓力,特別(bie)是馬氏(shi)體不(bu)銹鋼滲(shen)層(ceng)只(zhi)能達(da)(da)到0.1~0.3mm,為此,可在滲(shen)氮(dan)(dan)后再進(jin)行(xing)一(yi)次(ci)高(gao)(gao)頻(pin)感應加熱表面淬火(huo)(huo),不(bu)僅高(gao)(gao)頻(pin)淬火(huo)(huo)硬化層(ceng)厚可達(da)(da)1.2~1.5mm,而且已滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)工(gong)(gong)件表面層(ceng)的(de)氮(dan)(dan)原子會向工(gong)(gong)件內部擴(kuo)散,提高(gao)(gao)了滲(shen)氮(dan)(dan)層(ceng)深度(du),同時,工(gong)(gong)件表面獲得的(de)是固溶氮(dan)(dan)和碳的(de)細馬氏(shi)體,也提高(gao)(gao)了表面硬度(du)。
可(ke)見,滲氮(dan)層再進行一次高頻表面淬火的復合熱(re)處理,不僅保留了(le)氮(dan)化(hua)的功能,還進一步提高了(le)功能質(zhi)量。
三、滲氮+低溫滲硫
不(bu)銹鋼經滲(shen)氮(dan)(dan)后(hou),獲得了較高的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)硬(ying)度,在(zai)提高工(gong)件(jian)磨粒磨損和疲勞磨損方面(mian)起到良好的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong),但是(shi)(shi),在(zai)工(gong)件(jian)實際的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)工(gong)況(kuang)中(zhong),也可能還(huan)存在(zai)黏著磨損,抵抗這種(zhong)磨損單靠表(biao)面(mian)硬(ying)度是(shi)(shi)不(bu)夠的(de)(de)(de)(de),還(huan)應設法(fa)(fa)降低表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)摩擦系數(shu),為此,對滲(shen)氮(dan)(dan)工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)再進行(xing)一(yi)次以產(chan)生化學膜為目的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝處(chu)理是(shi)(shi)必要(yao)的(de)(de)(de)(de),滲(shen)硫即是(shi)(shi)產(chan)生化學膜的(de)(de)(de)(de)有效方法(fa)(fa)之(zhi)一(yi)。采用(yong)(yong)低溫(wen)滲(shen)硫,在(zai)硬(ying)滲(shen)氮(dan)(dan)表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)軟的(de)(de)(de)(de)、均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)FeS薄膜,在(zai)摩擦中(zhong)起到自(zi)潤(run)滑作用(yong)(yong),增加了工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)抗黏著磨損能力。
四、高頻表(biao)面(mian)淬(cui)火(huo)+低溫(wen)滲硫(liu)
這種復(fu)合處理(li)的作(zuo)用相似于滲氨+低溫滲硫(liu)復(fu)合處理(li)的作(zuo)用。
硬的高頻淬火(huo)表面與(yu)軟的滲(shen)硫膜(mo)的同時存在,改善了工件表面的功(gong)能。
當(dang)然,采用復(fu)合(he)(he)處(chu)(chu)理(li)時,首先應(ying)選擇(ze)正確的復(fu)合(he)(he)處(chu)(chu)理(li)方式和組合(he)(he),其次(ci),要(yao)考(kao)慮兩種處(chu)(chu)理(li)的相(xiang)互作用并(bing)合(he)(he)理(li)安排處(chu)(chu)理(li)程(cheng)序,以防止程(cheng)序安排不當(dang)引起(qi)的不良影(ying)響。