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、滲氮+整體淬火
在談到香蕉app免費視頻在線觀看: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。
用馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼制作有高(gao)強度、耐(nai)磨、耐(nai)疲勞要求的零(ling)(ling)件(jian)(jian)時(shi),需對零(ling)(ling)件(jian)(jian)進(jin)行整(zheng)體(ti)(ti)(ti)(ti)淬火(huo)后(hou)再低溫回火(huo)。眾(zhong)所周知,馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼淬火(huo)冷卻時(shi),表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)先冷卻到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變點M.以下,先發生馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變,此時(shi),表(biao)面(mian)(mian)組(zu)織轉(zhuan)(zhuan)變層(ceng)會發生體(ti)(ti)(ti)(ti)積膨脹,心部仍處(chu)于奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)狀態,體(ti)(ti)(ti)(ti)積沒有變化,這(zhe)使得表(biao)面(mian)(mian)受(shou)(shou)壓(ya)應力(li),心部受(shou)(shou)拉應力(li),而(er)當零(ling)(ling)件(jian)(jian)繼續(xu)冷卻時(shi),心部溫度降低到(dao)M,點,開(kai)始發生馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變,先已(yi)冷卻并發生轉(zhuan)(zhuan)變的表(biao)層(ceng)已(yi)處(chu)于冷硬狀態,這(zhe)時(shi),心部由于組(zu)織轉(zhuan)(zhuan)變發生的體(ti)(ti)(ti)(ti)積膨脹受(shou)(shou)到(dao)限制,承(cheng)受(shou)(shou)壓(ya)應力(li),而(er)表(biao)面(mian)(mian)承(cheng)受(shou)(shou)拉應力(li),即(ji)淬火(huo)完成后(hou),零(ling)(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)處(chu)于殘(can)留(liu)(liu)拉應力(li)狀態。這(zhe)種殘(can)留(liu)(liu)拉應力(li)將(jiang)降低零(ling)(ling)件(jian)(jian)工作時(shi)的疲勞強度,降低零(ling)(ling)件(jian)(jian)的使用壽命。
如果在工件淬(cui)火之前,先進行滲(shen)氮處理(li),這時,零件表面層(ceng)含有較(jiao)高的(de)氮量。氮元素(su)對金屬(shu)組織的(de)影響類似于(yu)碳和鎳,擴大了(le)奧(ao)氏體相(xiang)區,穩定(ding)了(le)奧(ao)氏體,見圖(tu)7-11,并且氮的(de)這種(zhong)作用相(xiang)當于(yu)鎳的(de)20倍。

由于氮元素的(de)(de)(de)(de)作用(yong)奧氏體(ti)穩(wen)定性的(de)(de)(de)(de)增加,降(jiang)低(di)了馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)點Ms。這(zhe)使零(ling)(ling)件表面(mian)(mian)(已(yi)滲(shen)氮部(bu)(bu)分(fen))的(de)(de)(de)(de)Ms 遠低(di)于心部(bu)(bu),在以后淬火(huo)冷(leng)卻(que)時(shi),雖然表面(mian)(mian)層先(xian)冷(leng)卻(que),但(dan)發生(sheng)馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間卻(que)遲于心部(bu)(bu),即已(yi)被(bei)滲(shen)氮的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)層比心部(bu)(bu)后發生(sheng)馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian),所以,最(zui)終零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(已(yi)被(bei)滲(shen)氮再淬火(huo)部(bu)(bu)分(fen))殘留了壓(ya)應力(li)(li),這(zhe)當然會(hui)提高零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)(de)抗(kang)疲勞(lao)能(neng)力(li)(li)。有研究表明,先(xian)滲(shen)氮再淬火(huo)的(de)(de)(de)(de)零(ling)(ling)件可提高疲勞(lao)壽命(ming)3~6倍。如果(guo)零(ling)(ling)件滲(shen)氮、淬火(huo)后再進行冷(leng)處理,會(hui)進一(yi)步增加表面(mian)(mian)層的(de)(de)(de)(de)壓(ya)應力(li)(li),提高零(ling)(ling)件疲勞(lao)壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)效果(guo)會(hui)更好。
二(er)、滲氮+高頻(pin)感應加熱表面(mian)淬火
經過滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)的工(gong)件一般不(bu)再進行(xing)其他熱(re)處理,但因氮(dan)(dan)化層較(jiao)薄,有時承(cheng)受不(bu)了較(jiao)大的表(biao)面(mian)壓力,特別是馬(ma)(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)滲(shen)(shen)層只能(neng)達(da)到0.1~0.3mm,為(wei)此,可(ke)在(zai)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)后再進行(xing)一次(ci)高(gao)頻感應加熱(re)表(biao)面(mian)淬(cui)(cui)火,不(bu)僅(jin)高(gao)頻淬(cui)(cui)火硬化層厚(hou)可(ke)達(da)1.2~1.5mm,而且已滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)的工(gong)件表(biao)面(mian)層的氮(dan)(dan)原子會向工(gong)件內部擴散(san),提(ti)高(gao)了滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)層深度,同時,工(gong)件表(biao)面(mian)獲得的是固(gu)溶氮(dan)(dan)和碳的細馬(ma)(ma)氏體,也提(ti)高(gao)了表(biao)面(mian)硬度。
可見,滲(shen)氮層再進行一次高(gao)頻表(biao)面淬火的(de)復合熱處理(li),不僅保留(liu)了氮化的(de)功能,還進一步提高(gao)了功能質量。
三、滲(shen)氮+低溫滲(shen)硫(liu)
不銹鋼經(jing)滲(shen)(shen)氮(dan)后,獲得(de)了(le)較高的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)硬度,在提高工(gong)件磨粒磨損和疲勞磨損方面(mian)(mian)起到良好(hao)的(de)(de)(de)(de)作用,但是(shi)(shi),在工(gong)件實際(ji)的(de)(de)(de)(de)使用工(gong)況中,也可能還(huan)(huan)存在黏著(zhu)磨損,抵抗(kang)這種磨損單靠(kao)表(biao)面(mian)(mian)硬度是(shi)(shi)不夠的(de)(de)(de)(de),還(huan)(huan)應設法降低表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦系數,為此,對滲(shen)(shen)氮(dan)工(gong)件表(biao)面(mian)(mian)再進行一次以產(chan)生化學膜為目(mu)的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)處(chu)理是(shi)(shi)必要的(de)(de)(de)(de),滲(shen)(shen)硫即是(shi)(shi)產(chan)生化學膜的(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)方法之(zhi)一。采(cai)用低溫(wen)滲(shen)(shen)硫,在硬滲(shen)(shen)氮(dan)表(biao)面(mian)(mian)形成軟(ruan)的(de)(de)(de)(de)、均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)FeS薄膜,在摩(mo)擦中起到自潤(run)滑作用,增加了(le)工(gong)件表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)黏著(zhu)磨損能力。
四、高頻表(biao)面淬(cui)火(huo)+低溫滲硫
這種復合處理的作用(yong)相似于滲氨(an)+低溫(wen)滲硫復合處理的作用(yong)。
硬的(de)高(gao)頻(pin)淬火表(biao)面與軟的(de)滲硫膜的(de)同時存在,改善了工(gong)件表(biao)面的(de)功能。
當然,采用復合處(chu)理(li)時,首先應選(xuan)擇正確的(de)復合處(chu)理(li)方(fang)式和(he)組合,其次,要(yao)考慮兩種處(chu)理(li)的(de)相互作用并合理(li)安排處(chu)理(li)程(cheng)序,以防止程(cheng)序安排不當引起的(de)不良(liang)影響(xiang)。

