不銹鋼滲氮的目的是提高表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能。各種類型的不銹鋼原則上都可進行滲氮處理。


 將工(gong)件放(fang)在(zai)(zai)含有(you)(you)活性氮的氣(qi)氛(fen)中,在(zai)(zai)一定(ding)的溫度(du)和壓力下使(shi)氨原子(zi)滲入工(gong)件表(biao)面并向(xiang)內擴(kuo)散(san),在(zai)(zai)工(gong)件表(biao)面一定(ding)深度(du)形成(cheng)具有(you)(you)較高硬度(du)的氮化層,這個工(gong)藝過程叫(jiao)滲氮。


 氮化層的組織,可根據鐵-氮平衡圖來確定。見圖7-1。從圖可見,隨鐵中(zhong)的含氮量不同,鐵與氮可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含(han)氮(dan)(dan)鐵素體,在滲氮(dan)(dan)初期(qi)形成(cheng),α相在室溫(wen)含(han)氮(dan)(dan)量(liang)(liang)只(zhi)有0.004%,在590℃時最大含(han)氨量(liang)(liang)為0.11%.滲氮(dan)(dan)開(kai)始階段,表層的(de)x未被氮(dan)(dan)所(suo)飽和(he),隨(sui)著(zhu)氨的(de)不斷滲人,使(shi)α達到(dao)飽和(he)的(de)含(han)氨量(liang)(liang)。氮(dan)(dan)繼續向工件內(nei)部擴(kuo)散,a達到(dao)氮(dan)(dan)的(de)過飽和(he)狀態。


 γ相(xiang)是含(han)氮奧(ao)氏體(ti),只存在于(yu)共(gong)(gong)析(xi)溫(wen)度(約(yue)(yue)591℃)以上,硬度約(yue)(yue)為160HV,在共(gong)(gong)析(xi)溫(wen)度,含(han)氮量(liang)約(yue)(yue)為2.35%,最大含(han)氨量(liang)可達到2.89%(約(yue)(yue)650℃).γ相(xiang)在共(gong)(gong)析(xi)分(fen)解時的產物(wu)為a +γ 。


 γ' 相是一種固溶體(Fe4N),是在滲氮過程中,當α相處于氨的過飽和狀態時發生的轉變產物,硬度大于550HV。γ' 相脆性不大。


 ε相是近于Fe3N和Fe2N之間的一種固溶體,有的稱為Fe3N。ε相是在滲氨時,當γ相達到氮的過飽和狀態時形成的。ε相脆性稍大,硬度約為260HV。


 ξ相是Fe2N固溶體,其含氮量比ε相更高,脆性更大。在顯微鏡下不易與ε相區分,所以,也有將其歸于ε相的。


 在不銹鋼滲氮組織中,除Fe4N、Fe3N、Fe2N外,還存在合金氮化物。


表 1.jpg


表7-1是常見(jian)不銹(xiu)鋼中可能存在的氮化物(wu)及其結(jie)構和基本特性