如何减少渗氮层疏松缺陷

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如何减少渗氮层疏松缺陷
作者:德凯热处理 日期:2013年08月12日 来源:德凯热处理  【字体: 】  

如何减少渗氮层疏松缺陷

    大家所知,离子渗氮品变形小、抗磨、耐腐蚀等优点。但零件和化合物在渗氮-氮碳共渗之后,渗氮层表层会出现不同程度的形状不规则的小洞,这叫做渗氮表层疏松。是渗氮工艺的缺陷。至今在国内外都没有实际的操作办法可以解决,为什么会出现渗氮层表层疏松的原因,有很多种说法:

  关于造成渗氮层表层疏松的原因, 1、氮式分解率过高; 2、渗氮温度偏高; 3、通入的气体中有水; 4、产品氮化前表层脱碳; 5、升温速度过快; 6、冷却速度太慢,氨化物分解;
 
  一般认为,形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解,形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞。有试验表明,当化合物层ε相的氮及碳总含量大于8.5%时,便会产生明显疏松。
 
①在形成化合物过程中,铁原子由外向内迁移,而引起点阵缺陷由内向外反向迁移的结果; 
②渗氮过程中形成的内应力是产生孔洞状疏松的主要原因; 
③多数人认为是由于渗氮-氮碳共渗工艺参数(主要是工艺温度和工艺时间及分解率)控制不当,而使表层化合物层(主要为ε相)的氮原子重新结合成氮分子,从表面逸出,形成针孔(或孔洞); 
④也有人认为:在进行气体渗氮时,NH3分解后产生的氢原子也会渗入钢中,当氢原子结合成氢分子时也会产生很大压力,从而形成孔洞。    

  无论何种观点,都认同孔洞多在气氛实际氮势过高的情况下产生,即表面疏松的形成是由亚稳定的高氮ε相分解造成的,控制渗氮气氛氮势,限制表面含氮量,可以减轻表面疏松。盐浴氮化中,悬浮渣与炉底沉渣会造成夹层疏松。   

  关于疏松,GB11354—2005规定了它的等级,其中极细的点状疏松和夹层疏松,未列入五级评级图中,应视为不允许产生的组织缺陷。其中规定渗氮层疏松检验:共5级,一般零件1-3级合格,重要零件1-2级合格。化合物疏松层是其必检项目。共5级,一般零件1-3级合格,重要零件1-2级合格。也就是说一般零件和化合物是允许范围内出现疏松缺陷。 



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