渗氮或氮碳共渗（软氮化）渗速问题

孤鸿踏雪

大家交流一下氮化或（软氮化）的渗速与哪些因素有关？最好阐释一下这些因素是如何影响渗速的？

yhcyuan

首先与材料中碳含量有关。由于N原子半径较小，以间隙扩散为主，而C在Fe中占据了与N相同的间隙位置且不能移位，故C量增加，扩散间隙减少，扩散变慢。另外，基体含C量增加，Fe3C增加，N优先在Fe3C上长大二不向内部扩散，长大的Fe3(C N)也阻止N的进一步渗入，从而导致渗层减薄。

孤鸿踏雪

回复 2# yhcyuan


    你如何看待这个http://www.rclbbs.com/redirect.p ... 8&fromuid=31405帖子？

yhcyuan

我个人以为，气体渗氮时，由于氨气是在工件表面媒介发生分解反应，不可避免的会有微量的H渗入，但离子氮化的原理是电场加速N离子轰击工件表面，所以不会有H的渗入。另外，关于硬度问题，由于不同的合金元素和N结合可以产生多种形式的碳化物，且它们的硬度不一样，所以随温度和氮势的变化，产生不同的组合和强化机理，硬度会产生一个抛物线的变化。

zzk060907

请问杨工  我们现在有个产品要求是软氮化
白亮层：0.008~0.02  氮化层：0.3~0.5
材料是45#   大概要氮化多长时间一炉

yhcyuan

白亮层4小时软氮化可达到，氮化层要求则难以达到！也就0.1-0.15深吧。

孤鸿踏雪

回复 4# yhcyuan


    我是针对你的2#回帖，让你重点看一张餐巾纸前辈的49#帖，看看氮碳共渗中的碳渗入机理。

yhcyuan

碳在铁素体中的溶解度很小，因此碳渗入钢中可以迅速达到饱和状态而析出超细小的Fe3C，Fe3C形成以后可直接吸收N形成ε碳氮化合物，还可以作为氮化物结晶核心加速其生成过程，由于ε相中N在Fe-N中500℃的固溶极限是7.7-11%，而在Fe-N-C中500-550℃仅为5%，C则达到4.1%，故N的需求减少，从而加速了ε相的形成.

rechuli2001

温度在允许的温度范围内，较高的温度增加渗速；
C降低渗速；
形成氮化物合金元素，降低渗速；
工件表面加工硬化，降低渗速；
氮势过低，降低渗速；

孤鸿踏雪

回复 9# rechuli2001


    能否解释一下：氮势过低会降低渗速？其次，氮势较高时是否也影响渗速？它是如何影响的？

yhcyuan

由于工件和气氛间是扩散反应，氮势低肯定会降低渗速，照这么理解氮势高应该会提高渗速，但这只是在表面，实际上，当白亮层形成以后，渗速更多与氮在材料中的扩散有关，所以，当氮势低于形成白亮层的氮势时，降低渗速，当氮势很高时对渗速影响有限，还可能产生其他有害作用。

孤鸿踏雪

回复 11# yhcyuan


    期待你对氮势影响渗速能够做出更深入或更清晰的分析。

ldz

影响渗速的因素有：1、氮势；2、材质、3、原始织织状态（正火态或者调质状态）、；、炉型（是辉光离子或盐浴、气体）；5、工艺，（循环渗氮或恒温渗氮）；6、渗氮介质

杨青海

我觉得跟以下几方面有关:
1,氮化前产品的组织形态有关
2,工件材料合金成分及其含量有关
3,氮化温度有关
4,炉内气氛有关
5,合理的装炉量也离不开
6,产品表面光洁度,清洁程度有关
等等.......

孤鸿踏雪

回复 13# ldz


    能否对每一个影响因素进行一个简单介绍！

孤鸿踏雪

回复 14# 杨青海


    希望你也对每项影响因素做出一个简单的诠释。

杨青海

1,氮化前产品的组织形态有关
调质状态的比未调质氮化效果好,硬度更均匀

2,工件材料合金成分及其含量有关
含Al,Cr,Mo...材料比没有含Al的材料氮化效果好表面氮化层更致密
3,氮化温度有关
温度适当的调高渗速快比如560比520的渗速快1\4但太高反而影响氮化效果
4,炉内气氛有关
炉内氮势太高不好,脆性增加,氮势太低也影响渗速,表面的硬度也不好
5,合理的装炉量也离不开
装炉量超过设备的额定数量,造成炉内气氛循环不好,也影响氮化质量
6,产品表面光洁度,清洁程度有关
表面油污,杂质太多影响氮化效果!我们试过将相同材料,状态,形状的产品清洗干净同未清洗(表面有机加工留下的油污)一起装炉处理;未清洗的产品出炉颜色黑的,硬度极其不均匀!清洗干净的产品出来硬度,表面质量都很漂亮.............
等等.......

榆木疙瘩

不同材料的渗氮速度有何不同？

孤鸿踏雪

不同材料的渗氮速度有何不同？
榆木疙瘩 发表于 2011-5-18 09:35

    建议你对铸铁、高速钢、模具钢及中、低碳低合金结构钢进行对比试验，看看这些材料渗速有多大差异。

blueprint216

目前工厂里实现氮势闭环控制了吗？