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(yi)、滲(shen)氮+整體淬火


 在談到香蕉視頻app在線觀看: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)(yong)馬氏(shi)體鋼制作有高強度(du)(du)、耐磨(mo)、耐疲勞要求的(de)(de)零(ling)件(jian)時(shi),需(xu)對零(ling)件(jian)進(jin)行(xing)整體淬火后再低(di)溫(wen)(wen)回火。眾所周知,馬氏(shi)體不銹鋼淬火冷(leng)卻(que)時(shi),表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)(ceng)先(xian)冷(leng)卻(que)到馬氏(shi)體轉(zhuan)(zhuan)變點M.以下,先(xian)發生(sheng)馬氏(shi)體轉(zhuan)(zhuan)變,此(ci)時(shi),表(biao)面(mian)(mian)組織(zhi)轉(zhuan)(zhuan)變層(ceng)(ceng)(ceng)會(hui)發生(sheng)體積膨脹,心部仍處于奧氏(shi)體狀態,體積沒有變化,這使(shi)得表(biao)面(mian)(mian)受(shou)壓應(ying)力(li),心部受(shou)拉(la)(la)應(ying)力(li),而當零(ling)件(jian)繼(ji)續冷(leng)卻(que)時(shi),心部溫(wen)(wen)度(du)(du)降(jiang)低(di)到M,點,開始發生(sheng)馬氏(shi)體轉(zhuan)(zhuan)變,先(xian)已冷(leng)卻(que)并發生(sheng)轉(zhuan)(zhuan)變的(de)(de)表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)已處于冷(leng)硬狀態,這時(shi),心部由于組織(zhi)轉(zhuan)(zhuan)變發生(sheng)的(de)(de)體積膨脹受(shou)到限(xian)制,承受(shou)壓應(ying)力(li),而表(biao)面(mian)(mian)承受(shou)拉(la)(la)應(ying)力(li),即淬火完(wan)成后,零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)處于殘留(liu)拉(la)(la)應(ying)力(li)狀態。這種殘留(liu)拉(la)(la)應(ying)力(li)將降(jiang)低(di)零(ling)件(jian)工(gong)作時(shi)的(de)(de)疲勞強度(du)(du),降(jiang)低(di)零(ling)件(jian)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命。


 如果(guo)在工件淬火之前,先(xian)進行滲(shen)氮處理,這時,零件表面層含有較高的(de)氮量。氮元素對金屬組(zu)織(zhi)的(de)影響類似于碳和鎳(nie),擴大了(le)奧(ao)氏(shi)體相(xiang)區(qu),穩定了(le)奧(ao)氏(shi)體,見圖7-11,并且(qie)氮的(de)這種(zhong)作用相(xiang)當(dang)于鎳(nie)的(de)20倍。


圖 11.jpg


由(you)于(yu)氮元素的(de)(de)作用奧氏(shi)體穩定性(xing)的(de)(de)增(zeng)加,降(jiang)低(di)了馬氏(shi)體轉變點Ms。這使零(ling)件(jian)表(biao)面(已滲氮部(bu)分)的(de)(de)Ms 遠低(di)于(yu)心部(bu),在(zai)以(yi)后淬(cui)火(huo)冷(leng)卻(que)時,雖然(ran)表(biao)面層先冷(leng)卻(que),但發(fa)生馬氏(shi)體轉變的(de)(de)時間卻(que)遲于(yu)心部(bu),即已被(bei)滲氮的(de)(de)表(biao)面層比心部(bu)后發(fa)生馬氏(shi)體轉變,所(suo)以(yi),最終零(ling)件(jian)的(de)(de)表(biao)面(已被(bei)滲氮再(zai)(zai)淬(cui)火(huo)部(bu)分)殘留了壓應力,這當然(ran)會(hui)提(ti)高零(ling)件(jian)的(de)(de)抗(kang)疲勞(lao)能力。有研究表(biao)明,先滲氮再(zai)(zai)淬(cui)火(huo)的(de)(de)零(ling)件(jian)可提(ti)高疲勞(lao)壽(shou)命3~6倍。如果(guo)零(ling)件(jian)滲氮、淬(cui)火(huo)后再(zai)(zai)進行(xing)冷(leng)處理,會(hui)進一(yi)步增(zeng)加表(biao)面層的(de)(de)壓應力,提(ti)高零(ling)件(jian)疲勞(lao)壽(shou)命的(de)(de)效果(guo)會(hui)更好。



二、滲(shen)氮+高頻感應加熱表面淬火


 經過滲(shen)氮(dan)的工(gong)件(jian)(jian)一般不再(zai)(zai)進行(xing)其他(ta)熱(re)處理(li),但因氮(dan)化層(ceng)較薄,有時承受不了較大(da)的表(biao)面(mian)壓力,特別是馬氏體不銹鋼滲(shen)層(ceng)只能達到(dao)0.1~0.3mm,為此(ci),可在滲(shen)氮(dan)后再(zai)(zai)進行(xing)一次高(gao)(gao)頻(pin)感應加熱(re)表(biao)面(mian)淬火,不僅高(gao)(gao)頻(pin)淬火硬化層(ceng)厚可達1.2~1.5mm,而且已滲(shen)氮(dan)的工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)層(ceng)的氮(dan)原子會向工(gong)件(jian)(jian)內部擴散,提(ti)(ti)高(gao)(gao)了滲(shen)氮(dan)層(ceng)深度(du)(du),同(tong)時,工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)獲(huo)得的是固溶氮(dan)和碳的細馬氏體,也提(ti)(ti)高(gao)(gao)了表(biao)面(mian)硬度(du)(du)。



 可(ke)見,滲氮層再進行一(yi)次高(gao)頻表面淬火的復(fu)合熱處理(li),不僅(jin)保(bao)留了氮化(hua)的功(gong)能(neng),還進一(yi)步(bu)提高(gao)了功(gong)能(neng)質量(liang)。



三、滲(shen)氮+低(di)溫滲(shen)硫


 不(bu)銹鋼(gang)經滲氮(dan)后,獲得了較(jiao)高的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度,在(zai)(zai)提(ti)高工件(jian)(jian)磨(mo)粒磨(mo)損(sun)和疲勞磨(mo)損(sun)方面(mian)(mian)起到良好的(de)作用(yong)(yong),但是(shi),在(zai)(zai)工件(jian)(jian)實際的(de)使用(yong)(yong)工況中(zhong),也可能(neng)還存在(zai)(zai)黏著磨(mo)損(sun),抵抗(kang)(kang)這種磨(mo)損(sun)單靠表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度是(shi)不(bu)夠的(de),還應設法降(jiang)低(di)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)摩擦系數,為此,對滲氮(dan)工件(jian)(jian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)再進(jin)行一次以產生化學(xue)膜(mo)為目的(de)的(de)工藝處理是(shi)必要的(de),滲硫(liu)即是(shi)產生化學(xue)膜(mo)的(de)有(you)效方法之一。采(cai)用(yong)(yong)低(di)溫滲硫(liu),在(zai)(zai)硬滲氮(dan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成軟的(de)、均勻(yun)的(de)FeS薄膜(mo),在(zai)(zai)摩擦中(zhong)起到自潤滑作用(yong)(yong),增(zeng)加了工件(jian)(jian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)抗(kang)(kang)黏著磨(mo)損(sun)能(neng)力。



四、高(gao)頻(pin)表面(mian)淬火+低溫滲硫


 這種復合處理(li)的作用相似于滲(shen)氨+低溫滲(shen)硫復合處理(li)的作用。


 硬的(de)高頻淬(cui)火表面與軟的(de)滲(shen)硫膜(mo)的(de)同時存在,改(gai)善了(le)工(gong)件表面的(de)功能。


 當然,采用(yong)復合處(chu)理時,首(shou)先應選擇正確的(de)復合處(chu)理方式和組合,其(qi)次,要考慮兩種處(chu)理的(de)相互作用(yong)并合理安(an)排處(chu)理程序,以(yi)防(fang)止程序安(an)排不(bu)當引起的(de)不(bu)良影響。