不銹(xiu)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(jian)(jian)放在含有(you)活(huo)性氮的(de)(de)氣氛中,在一(yi)定的(de)(de)溫度(du)和壓力下使(shi)氨(an)原子滲入工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面并向內擴散,在工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面一(yi)定深度(du)形成(cheng)具(ju)有(you)較高(gao)硬度(du)的(de)(de)氮化層,這個工(gong)藝過(guo)程叫滲氮。


 氮(dan)(dan)化層的組織(zhi),可根據鐵(tie)-氮(dan)(dan)平衡圖來確定。見圖7-1。從圖可見,隨鐵(tie)中(zhong)的含氮(dan)(dan)量不同,鐵(tie)與氮(dan)(dan)可形成α、y、γ'、ε、ξ相。


圖 1.jpg


 α相是含氮鐵素體,在(zai)滲(shen)(shen)氮初期形成,α相在(zai)室(shi)溫含氮量只有0.004%,在(zai)590℃時最(zui)大含氨量為0.11%.滲(shen)(shen)氮開(kai)始階段(duan),表層的(de)x未被氮所飽(bao)和,隨(sui)著氨的(de)不斷滲(shen)(shen)人(ren),使α達到(dao)飽(bao)和的(de)含氨量。氮繼續向工件內部(bu)擴(kuo)散,a達到(dao)氮的(de)過飽(bao)和狀(zhuang)態。


 γ相(xiang)是含(han)氮(dan)奧(ao)氏體(ti),只存在(zai)于(yu)共(gong)析溫(wen)度(du)(約(yue)591℃)以(yi)上(shang),硬度(du)約(yue)為160HV,在(zai)共(gong)析溫(wen)度(du),含(han)氮(dan)量約(yue)為2.35%,最大含(han)氨(an)量可達到2.89%(約(yue)650℃).γ相(xiang)在(zai)共(gong)析分解(jie)時的(de)產物為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是常見不(bu)銹(xiu)鋼中可(ke)能存在的(de)氮化物及其(qi)結(jie)構和基本特性(xing)