漫谈（一）：关于韧性氮化（少无白亮层渗氮）问题

一张餐巾纸

1，这个问题的提出由来已久，具体年代凭手头资料无从考察。只记得在上世纪五十年代的航空工业的渗氮重要零件（引进前苏联技术）就有明确规定，渗氮零件表面不允许有白亮层存在。早期的解决办法是用磨削的办法除掉白亮层，仅保留扩散层。由于加工上的困难，难以控制，废品率较高。在当时设备条件下，从渗氮工艺控制上也想过好些方法，没有成功。后来，专门研究试图用一种特种腐蚀剂除去白亮层，虽看到效果，但不理想，还有剧毒，罢手放弃。
    2，为什么以获得一定深度的扩散层（有人称为‘内氮化层’）为目标的重要渗氮零件表面不允许有白亮层呢？来自实用中的考验得到的结果，最基本的任认定是，白亮层在受力条件下，容易破裂，破碎的硬物质急剧损坏对偶材料双方，磨损微粒甚至黏附在其它零件上，造成二次伤害；其二，破裂时的裂纹尖端很快转换为疲劳裂纹源，降低疲劳寿命。也就是说，白亮层的存在，将容易导致机械事故。空中是不能停车的，所以把这个问题看得非常重要，成为渗氮零件的质量指标之一！
     （题外话：对于承载负荷大的渗氮零件，如果没有考虑表面白亮层问题，不论其它各项技术指标如何优异，看来也属于次品等级。）
    3，‘韧性氮化’在工模具上同样显得很有意义，特别是高合金钢冷冲模具和高速钢刀具上，白亮层存在，基本上可以肯定，使用效果不会好，甚至不如未渗氮的原始状态。
    4，早期的渗氮技术，以实践经验为主体，在理论认识上比较模糊，不知道具有可控性，因为既定温度下，在相当大的范围内变动通氨量和改变氨分解率，看不出渗氮层的质量有所希望的明显变化，长时间的渗氮工艺无法避免外表产生白亮层，一旦形成也无法消除而不伤害扩散层的性能。自从英国Bell教授提出‘氮势’概念及数学表达式以来，在理论上获得重大突破，随之而来的‘临界氮势’、‘门槛值’等概念的建立，运用于某些钢号的渗氮控制试验结果及一些数学模型的建立，为可控渗氮提供了可操作性的理论依据，把可控渗氮技术带入了一个崭新领域，从根本上解决了实现少无白亮层渗氮的重大难题！
     ( 注：无白亮层是理想状态；由于门槛值控制难度方面的原因，在技术要求上一般允许有≤3或5μｍ的γ，相薄薄的白亮层。)
    5，在本论坛‘热处理设备’板块的一个讨论帖中曾经提到，希望有一种工艺覆盖面广符合我国国情的渗氮炉问世，在我的一位年轻朋友慷慨帮助下，已经试制出来了，正在实地考核中。其中的功能之一，即可以完成‘韧性氮化’工艺的实施。有兴趣的朋友可以连接我的‘空间’http://home.rclbbs.com/space.php?uid=1481&do=blog&view=me 去看看,并欢迎提出改进意见！

proteam

那么，表面硬度HV30的标准是多少呢？

zxr78

感谢前辈还能坚持在热处理技术一线上工作！潘健生院士在热处理工艺学中提到过氮势分段控制的可控渗氮工艺问题。详细看了再来讨论，现在不敢妄谈！请前辈多多赐教！

孤鸿踏雪

老前辈这个帖子所涉及的技术比较前卫，我们平常所做的氮化产品尚未提出这么高的要求，所以很少有人关注。

QwaQwa

零白层的炉子此前听过相关介绍，已经有相应的设备。可能是造价和生产成本的因素没有选择。具我所知，无白层的要求在很多领域都有提到。不算前卫了。
只是普遍的处理方式就如专家所说是采用机械加工或酸洗腐蚀的办法来实现的。
韧性氮化的提法是第一次听到。

孤鸿踏雪

proteam 发表于 2010-5-6 08:00
那么，表面硬度HV30的标准是多少呢？

表面硬度HV30不是什么标准，只不过是要求用30kgf的大负荷试验力检测其表面硬度。

sany124

请问大家一下 氮化件的心部硬度 如果用维氏硬度计大 载荷大多算比较合适？

stevenlu2011

这个尼萃斯的炉子早都做到了。。。

孤鸿踏雪

sany124 发表于 2011-7-19 13:35
请问大家一下 氮化件的心部硬度 如果用维氏硬度计大 载荷大多算比较合适？

个人认为：氮化产品的基体硬度如果用维氏硬度来检测，所用试验力不同对测试结果应该没有多大影响，可以任意选择。

sany124

恩 知道 今天我用不同的载荷打 确实实验的结果相差不大。

xyi

如果氮化层较浅的话（如0.001mm），不同载荷测出的硬度差别较大

孤鸿踏雪

xyi 发表于 2011-7-23 20:56
如果氮化层较浅的话（如0.001mm），不同载荷测出的硬度差别较大

看清楚了：楼上说的是基体硬度，用维氏硬度测试基体硬度，试验力对实测硬度值有多大影响？

alfriend

像老前辈学习了，谢谢老前辈分享