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在传统的氮化热处理是用纯氨(NH3)在渗氮温度510℃—560℃经过裂解分解出氮元子让工件吸收而成。但传统的氮化有脆性大,渗层浅等不足。原因在于在渗氮过程中,氨气经裂解后分解出两种原子:氮(N)和氢(H)。工件在两种元素气氛下吸收氮的同是也吸入氢;但对于钢件来说H(氢)一种是有害元素,因为过多的氢会造成氢脆,这是渗氮脆性大的主要原因;而且由于有氢的存在,氢在工件上造成很大的氢分压,从而阻碍了工件对氮的吸收。
威钢热处理厂根据以上特点,开发了一种氧氮共渗新型工艺。其原理在于:在渗氮的同时,加入从裂解出来的O(氧),由于氧和氢能强的结合力而生成水分子(H2O),这样就能很好地从炉内中分解出H,从而减少了工件吸收H减小脆性;而且能减小H分压,有利于工件对N的吸收。
氧氮共渗后钢材料表面形成氧化膜或氮的扩散层。氧化膜(Fe3O4)多孔有减摩的作用,抗粘着性能良好。扩散层也能改善耐磨性,增加亚表层硬度。因此氧氮共渗兼有蒸汽处理和渗氮的双重性能,对提高刀具及某些结构件的使用寿命效果十分明显。经氧氮共渗处理的工件外观上稍微有点氧化色。 |
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