氮化件氮化缺陷及预防方法
发布时间:2013-12-14 12:02:11
氮化常见缺陷以及预防、解决措施如下。
氮化层硬度低
产生的原因是氮化温度偏高、第一阶段氨分解率偏高、使用新的氮化罐或氮化罐久用未退氮从而提高氨的分解率。一般使用新的氮化罐时应加大氨气流量。除了渗氮温度过高而引起硬度低不能补救外，其余均可采取再次渗氮来补救。重复渗氮保温时间应根据具体情况而定，一般按10h×0.10mm渗入深度估算。另外有预先热处理脱碳及晶粒粗大等。
氮化层深度浅
产生的原因是氮化温度太低、保温时间不足、氨分解率过高或装炉不当以致工件之间距离太近。氮化层深度不足，一般可重新氮化加以补救。
氮化层脆性和剥落
产生的原冈是氨分解率过低，氮化温度偏低、退氮处理不当、工件表面有脱碳层、氨气含水量高造成脱碳、工件有尖角锐边或工件表面粗糙。补救的办法是进行一次退氮处理。
为了预防脆性和脱落，应控制原材料选材，在调质处理淬火加热时应采取预防氧化、脱碳措施，不允许淬火过热。在渗氮时应控制气氛氮势、降低渗氮层表面含氮量。在磨削加工时，应该采用适当的横向和纵向进刀量，避免磨削压痕的出现。
氮化层硬度不均匀
产生的原因是炉内温度不均匀、氨气流分布不均匀、工件表面有油污、装炉量太大或非氮化面的镀锡层淌锡。补救的办法是重新进行氮化，这样硬度不均匀现象可有所改善。
工件变形大
引起渗氮件变形的原因有两种，一是渗氮后渗层的比容增大，由此而导致渗氮工件变形。由于渗氮层比容引起的变形量，可按经验公式确定。当温度下降至450℃时材料温度值减少一半，升至550℃时材料值增大一倍。
另一是渗氮过程中内应力的变化和重新分布引起的变形。装炉方法不当、氮化前未充分消除应力、炉内温度不均匀、加热速度或冷却速度太快、工件结构设计不合理。对于尺寸稳定性要求不高的工件可以进行热校，但校直后必须进行消除应力处理。
表面氧化
产生的原因是出炉温度过高、冷却过程中炉内造成负压、氮化罐漏气、氨气含水量高。表面氧化一般没有什么影响，对要求高的零件可再进行一次3小时的氮化处理，因为氨分解出来的氢使工件表面上的氧化物还原，从而使氧化色消除。
氮化层不致密、抗蚀性差
产生的原因是表面氮浓度太低，工件表面有锈斑。对抗蚀氮化的丁件可再进行一次氮化。
氮化层中出现网状或波纹状氮化物
产生的原因是氮化温度过高、氨气含水量高、调质淬火温度太高以致晶粒粗大、工件有尖角锐边等。可用扩散处理方法予以减轻。预防粗大网状氮化物出现的措施是避免调质处理时淬火过热，渗氮过程中适当降低炉气氮势。
氮化层中出现针状或鱼骨状氮化物
产生的原因是工件表面有脱碳层、氨气含水量高造成脱碳或氮化前钢内已有大块铁素体或上贝氏体组织，形成较大脆性氮化层。
本文参考《热处理工艺问答》一书。
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