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nm360耐磨板的力学性能热处理工艺

  作者:{content:author}  来源:{content:source}  时间:2019-10-29   访问量:1169  【打印此页】  【关闭

  nm360耐磨板热处理工艺,耐磨板液体氮碳处理是利用盐浴中产生的活性氮、碳原子,渗入零件表面与工件中铁及合金元素形成化合物层及扩散层,以提高零件表面的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性等力学性能热处理工艺。

nm360耐磨板的力学性能热处理工艺

  液体氮碳共渗始于20世纪中叶,最初由德国科学家开始使用。采用氰盐在500~600℃可进行以渗N为主的N-C共渗,又叫低温氰化或低温N-C共渗;在800~900℃可进行以C为主的C-N共渗,又叫高温氰化或高温C-N共渗。通常的氰盐有氰化钠或氰化钾两种,均是剧毒物质,但是氰化在技术上和性能上优点很多,而被使用多年。正因为这样,代替氰盐的研究与开发一直受到重视。

  开发了黄血盐为基本成分的盐浴和以尿素为基本成分的盐浴,特别是以尿素为基本成分的盐浴经过适当处理后能做到无毒排放,而且产品质量大幅度提高,成为化学热处理中发展速度最快的工艺之一。20世纪80年代德国、法国和美国等相继生产无公害的氮碳共渗基盐,使液体的软氮化得到了推广和普及。我国部分科研单位也研制出了氮碳共渗基盐,其性能与国外的同类产品相媲美,尤其是处理后氰根的含量低于0.5%,远远优于国外的氮碳共渗基盐。

  国产氮碳共渗基盐TJ-2是以尿素为主的盐,该盐在常温下原料为白色块状固体,加热熔化(熔点为450℃)后,借助于KCNO的分解所得到的N、C活性原子而进行的N-C共渗,常用温度520~575℃(低于调质回火温度10~20℃为佳),共渗时间为0.5~3h左右。国产软氮化盐(TJ-1、2)、再生盐(Z-1)的反应过程为:氰酸根的分解和氧化产生[N]、[C]原子,氮、碳原子被钢吸收,渗入工件表面,完成其工件表面的氮碳共渗。

  式中,M代表K+、Na+、Li+等金属元素离子。

  反应方程式表示在氰酸盐分解时还有氰化物的出现。使用一段时间后,盐浴中的CNO-浓度消耗,CO3-浓度增多,CNO-低于工艺的下限,熔盐活性差。最佳的CNO-含量在36%~38%范围,为避免CNO-下降太快,氮碳共渗温度必须低于590℃;温度低于520℃盐浴流动性过低,影响共渗效果,故一般工艺温度为540~575℃。添加再生盐BREG-1或Z-1可恢复盐浴的活性,再生盐使过多的碳酸盐转变为氰酸盐。

  再生盐Z-1是一种C-H-N有机物聚合物,它与碳酸盐反应形成活性的氰酸盐,即:

  又产生了氰酸盐和一氧化碳,恢复了基盐的活性,产生的气体逸出,添加再生盐后盐浴几乎没有体积变化。

  氮化过程中需要不间断地向盐浴中通入氧气或空气以得到活性的氮、碳原子,根据经验一般推荐通气量按下式计算:

  Q= (0.10~0.15)G2/3

  式中 Q-通气量,L/min;

  G-坩埚中盐浴的重量,kg。

  液体氮碳共渗工艺是一种经济简便的渗氮法,近几年来得到了快速的发展,同其他的氮化方法相比,液体渗氮的优点如下:

  ①加热速度快,时间短;

  ②加热温度低,工件的热应力小,工件的变形小;

  ③液体渗氮可显著提高零件的疲劳强度;

  ④可提高零件的抗腐蚀性;

  ⑤可提高零件的表面耐磨性,在高温或润滑不当的工作条件下工件具有抗咬和性,不易产生咬卡的现象;

  ⑥氮碳共渗形成的共渗层致密。

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