不銹鋼(gang)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)(gong)(gong)件放在含有活性(xing)氮的氣氛中,在一定的溫度(du)和(he)壓力下使氨(an)原子滲入(ru)工(gong)(gong)(gong)件表面并(bing)向內(nei)擴散,在工(gong)(gong)(gong)件表面一定深度(du)形成具有較高硬度(du)的氮化層,這個工(gong)(gong)(gong)藝過程(cheng)叫滲氮。


 氮化層(ceng)的組織,可根據鐵-氮平衡圖來確(que)定(ding)。見圖7-1。從(cong)圖可見,隨鐵中的含氮量不同,鐵與氮可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含(han)氮(dan)鐵(tie)素體(ti),在(zai)(zai)滲(shen)氮(dan)初期形成,α相在(zai)(zai)室溫含(han)氮(dan)量(liang)(liang)只(zhi)有(you)0.004%,在(zai)(zai)590℃時最大含(han)氨(an)量(liang)(liang)為0.11%.滲(shen)氮(dan)開始階段,表層(ceng)的(de)x未被氮(dan)所飽和,隨(sui)著(zhu)氨(an)的(de)不斷滲(shen)人,使α達(da)到(dao)飽和的(de)含(han)氨(an)量(liang)(liang)。氮(dan)繼續向工件內(nei)部擴散,a達(da)到(dao)氮(dan)的(de)過飽和狀態。


 γ相是含(han)氮奧氏(shi)體,只存(cun)在于(yu)共析溫度(約591℃)以上,硬度約為(wei)160HV,在共析溫度,含(han)氮量約為(wei)2.35%,最大含(han)氨量可達(da)到2.89%(約650℃).γ相在共析分解時的(de)產物為(wei)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(chang)見不銹鋼中可能(neng)存在的氮化物及(ji)其結構和基本特(te)性