碳氮共渗工艺.doc
齿轮渗氮、氮碳共渗工艺及质量控制
齿轮渗氮、氮碳共渗工艺及质量控制
齿轮渗氮是一种提高齿轮表面硬度和耐磨性的表面处理方法，可以通过在齿轮表面注入氮气，使其在表面形成氮化层。
齿轮渗氮的主要工艺包括气体渗氮和盐浴渗氮两种方法。
1. 气体渗氮工艺：气体渗氮是将齿轮置于渗氮炉中，通过加热至高温状态，然后通过氨气或氮气等气体进行渗透处理，使氮原子渗入齿轮表面形成氮化层。
这种工艺具有操作简单、渗透深度可控、成本较低等优点。
2. 盐浴渗氮工艺：盐浴渗氮是将齿轮浸入温度较高的盐浴溶液中进行处理，使盐浴溶液中的氮原子渗透到齿轮表面形成氮化层。
这种工艺渗透速度较快，渗透深度大，但操作复杂，成本较高。
质量控制是齿轮渗氮过程中非常重要的环节，主要包括以下几个方面：
1. 温度控制：温度是齿轮渗氮过程中的重要参数，需要控制在合适的范围内，以保证渗透效果和避免过热损坏齿轮。
2. 渗氮时间控制：渗氮时间是影响氮化层深度和均匀性的重要因素，需要根据齿轮的具体要求和设计要求来确定。
3. 渗氮介质控制：选择合适的渗氮介质对于渗透效果和氮化层质量都有重要影
响，需要根据具体情况进行选择。
4. 清洗和处理后的质量检验：渗氮后需要对齿轮进行清洗和处理，以去除表面的残留物，然后进行质量检验，包括硬度测试、金相分析、氮化层厚度测量等。
通过合理的工艺选择和质量控制，可以确保齿轮渗氮的效果和质量，提高齿轮的使用寿命和性能。
离子碳氮共渗
离子碳氮共渗离子碳氮共渗是一种常用的表面处理技术，可以在金属表面形成一层具有良好性能的碳氮化合物薄膜，从而提高金属的硬度、耐磨性和耐蚀性等性能。
本文将从离子碳氮共渗的原理、工艺及应用方面进行介绍。
一、离子碳氮共渗的原理离子碳氮共渗是利用离子束或离子气体对金属表面进行处理，通过碳氮元素的离子淀积和扩散，形成一层碳氮化合物薄膜。
在离子碳氮共渗过程中，金属表面的离子轰击和热扩散作用会引起金属表面的物理和化学变化，从而使金属表面形成高硬度、高耐磨和高耐蚀的碳氮化合物层。
离子碳氮共渗工艺主要包括三个步骤：准备工作、共渗处理和后处理。
1. 准备工作：包括金属基体的清洗和预处理。
金属基体的清洗是为了去除表面的油污、氧化物和其他杂质，以保证共渗过程的顺利进行。
预处理包括表面活化处理和预共渗处理，以提高共渗层与金属基体的结合强度。
2. 共渗处理：共渗处理是离子碳氮共渗的核心步骤。
在共渗过程中，通过选择合适的离子源和工艺参数，将碳离子和氮离子注入到金属基体表面，从而形成碳氮化合物薄膜。
共渗过程中的离子束轰击和热扩散作用使得金属表面发生物理和化学反应，从而形成致密的碳氮化合物层。
3. 后处理：后处理是为了消除共渗过程中产生的残余应力和改善共渗层的性能。
常用的后处理方法包括热处理、机械加工和表面处理等。
三、离子碳氮共渗的应用离子碳氮共渗技术在金属加工和表面处理领域有着广泛的应用。
主要应用于以下几个方面：1. 工具材料：离子碳氮共渗可以显著提高工具材料的硬度和耐磨性，从而延长工具寿命，提高加工效率。
常见的应用包括模具、刀具、钻头等。
2. 机械零部件：离子碳氮共渗可以提高机械零部件的表面硬度和耐磨性，从而提高零部件的使用寿命和工作性能。
常见的应用包括轴承、齿轮、凸轮等。
3. 汽车零部件：离子碳氮共渗可以提高汽车零部件的表面硬度和耐磨性，从而提高汽车的使用寿命和行驶安全性。
常见的应用包括曲轴、凸轮轴、活塞环等。
4. 刀具涂层：离子碳氮共渗可以作为刀具涂层的一种前处理方法，提高刀具涂层与基体的结合强度，从而提高刀具的使用寿命和切削性能。
盐浴碳氮共渗 氮化层
盐浴碳氮共渗氮化层
盐浴碳氮共渗是一种热处理工艺，通过高温下将碳和氮同时渗入金属表面，形成具备高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性和高疲劳寿命的碳氮化合物层。
此工艺中的氮化层是由铁与氮形成的非金属相，通常在渗氮温度下，氮会扩散至钢表面内，并与铁发生反应，形成γ’氮化铁(Fe4 N)和ε相(Fe 2-3 N)。
此外，经过碳氮共渗处理后的组织会呈现为含氮马氏体、碳氮化合物和残余奥氏体的混合状态。
这种渗层的强度和耐磨性非常出色，例如，深度在0.6～1.0mm的碳氮共渗层的强度和耐磨性相当于深度在1.0～1.5mm的渗碳层。
因此，碳氮共渗工艺在轴承行业中被广泛应用，尤其是在新能源汽车电驱轴承、减速器轴承、军工轴承、高速长寿命精密轴承或重要工业精密轴承中。
铁素体氮碳共渗
铁素体氮碳共渗
铁素体氮碳共渗是一种表面淬火处理技术，通过在铁素体表面同时渗入氮和碳元素，可以显著提高钢材的硬度、耐磨性和耐蚀性。
该技术不仅适用于普通碳素钢，还可应用于合金钢、不锈钢等不同类型的钢材。
铁素体氮碳共渗的工艺流程包括预处理、共渗、回火等步骤。
其中，预处理包括去油脂、去氧化皮、去污染等步骤，以保证共渗效果。
共渗时，钢件被放入气氛炉中，在高温高压下，氮气和甲烷等碳源气体同时渗入钢件表面。
在此过程中，氮和碳元素会在钢材表面形成一层具有高硬度和高耐磨性的新相，即氮化物和碳化物。
最后，钢件需要进行回火处理，以减轻共渗产生的残余应力，并保持其良好的韧性。
铁素体氮碳共渗技术具有渗层厚度均匀、硬度高、耐磨性好、耐蚀性强等优点，适用于制造高强度、高耐磨、高耐蚀的零部件，如汽车发动机齿轮、机械工具、轴承等。
- 1 -。
无污染氮碳共渗
Z-1加入量的计算方法（经验公式）：
Gz-1=1.15（Y-X） (kg)；如要求调整到CNO 为34%时，Y=34
X为浴中现有的CNO 值；如盐浴样品测出CNO 为33%时，X=33
2.2再生盐Z-1
2.2.1再生盐的外观：Z-1商品盐具有白色颗粒或粉末状在大气中不吸潮。
2.2.2再生盐Z-1的主要功能：再生盐Z-1具有调整熔盐成份的功能，当熔盐工作一段时
间CNO 含量降低到预期下限时，加再生盐Z-1具有调整熔盐成份，即可使浴中含量稳定
在33%~36%，以保证获得稳定的技术指标。
标准即可排放），一般按每吨工件带出0.5%氰根的盐2kg计算，则产生氰根为2000gX0.5%=10g，10g氰根应加FeSO 4100g、漂白粉30g，一般一吨说客清洗一吨工件即要排放一次，含氰废
水经过处理后即形成既稳定又无毒的普鲁士兰。根据清洗槽的容积可清洗一吨工件，处理一次即排放，亦可清洗若干公斤工件即处理排放，计算方法同上。
45Cr
570±10
2～3
10
570±10
2～3
15Cr
570±10
2～3
5.2.5溶盐成份的控制范围及调整方法：
无污染氮碳共渗
共4页
第3页
5.2.5.1控制范围：CNO 应为33%～36%
CNO ：38±2%（处理以要求抗咬死为主的工件）
36±2%（处理以要求综合性能好的工件）
34±2%（处理以要求耐磨为主的工件）
条件，故必须严格控制CNO %在正常范围内及注意盐浴调整。
无污染氮碳共渗
共4页
第4页
钢的碳氮共渗5-4讲解
5.4 钢的碳氮共渗1：定义：在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为碳氮共渗。
2：氰化：碳氮共渗可以在气体介质中进行，也可在液体介质中进行．因为液体介质的主要成分是氰盐，故液体碳氮共渗又称为氰化。
3：目的：对低碳结构钢、中碳结构钢以及不锈钢等，为了提高其表面硬度、耐磨性及疲劳强度，进行820—850℃碳氮共渗。
中碳调质钢在570—600℃温度进行碳渗共渗，可提高其耐磨性及疲劳强度，而高速钢在550—560℃碳氮共渗的目的是进一步提高其表面硬度、耐磨性及热稳定性．4：软氮化：根据共渗温度不同，可以把碳氮共渗分为高温(900—950℃)、中温(700—880℃)及低温三种。
其中低温碳氮共渗，最初在中碳钢中应用，主要是提高其耐磨性及疲劳强度，而硬度提高不多(在碳素钢中)，故又谓之软氮化。
一、碳和氮同时在钢中扩散的特点同时在钢中渗入碳和氮，如前所述，至少已是三元状态图的问题，故应以Fe-N-C三元状态图为依据。
但目前还很不完善，还不能完全根据三元状态图来进行讨论。
在这里重要讲述一些C、N二元共渗的一些特点。
1．共渗温度不同，共渗层中碳氮含量不同。
氮含量随着共渗温度的提高而降低，而碳含量则起先增加，至一定温度后反而降低。
渗剂增碳能力不同，达到最大碳含量的温度也不同。
2．碳、氮共渗时碳氮元素相互对钢中溶解度及扩散深度有影响。
由于N使y相区扩大，且Ac3点下降，因而能使钢在更低的温度增碳。
氮渗入浓度过高，在表面形成碳氮化合物相，因而氮又障碍着碳的扩散。
碳降低氮在、相中的扩散系数，所以碳减缓氮的扩散。
3．碳氮共渗过程中碳对氮的吸附有影响．碳氮共渗过程可分成两个阶段：第一阶段共渗时间较短(1—3小时)，碳和氮在钢中的渗入情况相同；若延长共渗时间，出现第二阶段，此时碳继续渗入而氮不仅不从介质中吸收，反而使渗层表面部分氮原子进入到气体介质中去，表面脱氮，分析证明，这时共渗介质成分有变化，可见是由于氮和碳在钢中相互作用的结果。
碳氮共渗的三个基本流程
碳氮共渗的三个基本流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!碳氮共渗的基本流程。
1. 预处理。
预处理旨在为后续的渗碳和氮化处理做好准备，包括以下步骤：脱脂和清洗，去除工件表面的油污、灰尘和氧化物，确保渗碳剂和氮化剂均匀渗透。
45钢淬火与氮碳共渗复合处理工艺
［ ７］奚道鑫．软氮化工艺在我 国工业中的应用 及发 展前景 ［ Ｊ ］ ．河
北冶金 ， ２ ０ １ ２ （ Ｏ １ ） ： １ ８ － ２ Ｏ ．
１ ９ ８ ０ （ ０ ４） ： １ ３ — １ ６ ．
物层主要是 由 ｅ 相和 相组成 ， 化合物层相结构基
本相 同且 表层 硬度 相近 ， 但从 化合 物层 深度来 看 ， 试
样经 淬火 ＋氮碳 共 渗处 Βιβλιοθήκη 的 化合 物层 深度 比氮碳 共
渗处 理 的化合 物层 深 度 深 ， 而 化 合 物层 深 度 决 定 了 零 件 的抗 磨损性 能 ｊ ， 所 以此 工 艺 能有 效 提 高 零 件 的耐磨 性 能 。零 件 表层 的抗腐 蚀 能力一 定程 度上 取
２ ． ２ 分 析 与讨论
由图 ３可知 ， 试 样 经 淬火 ＋氮 碳 共渗 复 合 处 理
的渗层 较 深 。这 是 因为 ４ ５钢 试 样 经 淬 火 后 ， 形 成
大量 的条 片状 马 氏体 ， 由于 马 氏体 是 奥 氏体 通 过无
扩 散 型相 变转变 而 成 ， 在金属外表面 、 晶界、 亚 晶界
成本 。对 于一 些 畸变量要 求 不 高 ， 但 耐磨性 、 疲劳 强 度及红 硬性要求 较 高 的结 构 钢件 可选 择此 类工 艺进
行处理 。 参 考文 献
［１］牟 克 ， 姚 玉林 ．３ Ｃ ￣Ｗ８ Ｖ钢 软氮 化后 中频淬 火 复合 处 理 ［ Ｊ ］ ．铸锻热——热处理实践 ， １ ９ ８ ９ （ ０ １ ） ： ３ ８ － ３ ９ ． ［ ２］徐兴宝． ４ ５钢软氮 化后淬 火复合 热处 理强化 ［ Ｊ ］ ． 上海 机械 ，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碳氮共渗工艺
碳氮共渗工艺是分很多种的，根据实际的不同选择最合适的是最
有利的，把握好细节的处理是非常关键的。下面就碳氮共渗工艺和大
家简单说一下。
(1)直接淬火+低温回火
1)工艺特点。碳氮共渗后由共渗温度(820～860℃)直接淬火，然后
进行低温回火160～200℃×2～3h。
2)工艺适用范围。工艺简单适用于中、低碳钢及低合金钢，可获
得满意的表面及心部组织。一般选择油淬。
(2)分级淬火+低温回火
1)工艺特点。碳氮共渗后由共渗温度820～860℃直接在110～
200℃热油或碱浴中分级淬火1～15min后空冷，再进行160～200℃
低温回火。
2)工艺适用范围。工件变形小，适用于尺寸要求较严格的合金钢
件。
(3)有次加热淬火+低温回火
1)工艺特点。碳氮共渗后空冷或在冷却坑中缓冷，然后重新加热
淬火+低温回火热处理。
2)工艺适用范围。适用于共渗后需机械加工或因各种原因不宜直
接淬火的工件。
(4)直接淬火、冷处理+低温回火
1)工艺特点。碳氮共渗后从共渗温度直接淬火，然后在-80～-70℃
介贡中进行冷处理，随后进行低温回火，以减少表层残留奥氏体，提
高硬度，稳定尺寸。
2)工艺适用范围。适用于含铬、镍较多的合金钢，如12CrNiA、
20Cr2Ni4A、18CrNiWA等。
(5)缓冷，高温回火，再重新加热淬火+低温回火
1)工艺特点。碳氮共渗后空冷或在冷却坑中缓冷，然后进行高温
回火热处理，以减少残留奥氏体，再重新加热淬火+低温回火。
2)工艺适用范围。适用于含铬、镍较多的合金钢，以及碳氮共渗
后尚需机械加工件。