氮化件氮化缺陷及預防方法

氮化常見缺陷以及預防、解決措施如下。氮化層硬度低產生的原因是氮化溫度偏高、第一階段氨分解率偏高、使用新的氮化罐或氮化罐久用未退氮從而提高氨的分解率。一般使用新的氮化罐時應加大氨氣流量。除了滲氮溫度過高而引起硬度低不能補救外，其余均可采取再次滲氮來補救。重復滲氮保溫時間應根據具體情況而定，一般按10h×0.10mm滲入深度估算。另外有預先熱處理脫碳及晶粒粗大等。氮化層深度淺產生的原因是氮化溫度太低、保溫時間不足、氨分解率過高或裝爐不當以致工件之間距離太近。氮化層深度不足，一般可重新氮化加以補救。氮化層脆性和剝落產生的原岡是氨分解率過低，氮化溫度偏低、退氮處理不當、工件表面有脫碳層、氨氣含水量高造成脫碳、工件有尖角銳邊或工件表面粗糙。補救的辦法是進行一次退氮處理。為了預防脆性和脫落，應控制原材料選材，在調質處理淬火加熱時應采取預防氧化、脫碳措施，不允許淬火過熱。在滲氮時應控制氣氛氮勢、降低滲氮層表面含氮量。在磨削加工時，應該采用適當的橫向和縱向進刀量，避免磨削壓痕的出現。氮化層硬度不均勻產生的原因是爐內溫度不均勻、氨氣流分布不均勻、工件表面有油污、裝爐量太大或非氮化面的鍍錫層淌錫。補救的辦法是重新進行氮化，這樣硬度不均勻現象可有所改善。工件變形大引起滲氮件變形的原因有兩種，一是滲氮后滲層的比容增大，由此而導致滲氮工件變形。由于滲氮層比容引起的變形量，可按經驗公式確定。當溫度下降至450℃時材料溫度值減少一半，升至550℃時材料值增大一倍。另一是滲氮過程中內應力的變化和重新分布引起的變形。裝爐方法不當、氮化前未充分消除應力、爐內溫度不均勻、加熱速度或冷卻速度太快、工件結構設計不合理。對于尺寸穩定性要求不高的工件可以進行熱校，但校直后必須進行消除應力處理。表面氧化產生的原因是出爐溫度過高、冷卻過程中爐內造成負壓、氮化罐漏氣、氨氣含水量高。表面氧化一般沒有什么影響，對要求高的零件可再進行一次3小時的氮化處理，因為氨分解出來的氫使工件表面上的氧化物還原，從而使氧化色消除。氮化層不致密、抗蝕性差產生的原因是表面氮濃度太低，工件表面有銹斑。對抗蝕氮化的丁件可再進行一次氮化。氮化層中出現網狀或波紋狀氮化物產生的原因是氮化溫度過高、氨氣含水量高、調質淬火溫度太高以致晶粒粗大、工件有尖角銳邊等。可用擴散處理方法予以減輕。預防粗大網狀氮化物出現的措施是避免調質處理時淬火過熱，滲氮過程中適當降低爐氣氮勢。氮化層中出現針狀或魚骨狀氮化物產生的原因是工件表面有脫碳層、氨氣含水量高造成脫碳或氮化前鋼內已有大塊鐵素體或上貝氏體組織，形成較大脆性氮化層。本文參考《熱處理工藝問答》一書。