以二段氣體滲氮為例。
一、氣體滲氮設(she)備
氣體(ti)滲(shen)氮可(ke)采(cai)用井式爐(lu)或多用箱式爐(lu)。
無論(lun)采用(yong)何種爐型,加熱(re)室(罐)都應該有良好的密封性(xing),保證氣氛(fen)不泄(xie)漏。
設備應有良好可靠的控溫和測溫系統,并(bing)保證爐(lu)(lu)溫的均(jun)勻性符合GB/T9452《熱處理爐(lu)(lu)有效加熱區(qu)測定方法》的規定,爐(lu)(lu)溫差不(bu)大于±10℃。
設備(bei)還(huan)應(ying)配套有流(liu)量計、氨分解測(ce)定(ding)儀、U形(xing)壓(ya)力計等附屬裝置,以保證(zheng)氨氣流(liu)量、分解率(lv)及爐(lu)內壓(ya)力的控制和監測(ce),保證(zheng)設備(bei)運行時達到工藝技術要求。
二、滲(shen)氮用氣
常見的(de)氣(qi)體滲氮原料(liao)采用氨(an)(an)氣(qi)。所用氨(an)(an)氣(qi)應符(fu)合G536《液體無水氨(an)(an)》標(biao)準(zhun)中的(de)一級(ji)標(biao)準(zhun),純(chun)度應大于(yu)95%。氨(an)(an)氣(qi)通入爐內(nei)前應經過干燥。
三、滲(shen)氮(dan)零件的(de)預先處理
不銹鋼滲(shen)氮件應先進(jin)行預處理
四、滲(shen)氮前的生(sheng)產準備
①. 檢查待滲(shen)氮工(gong)件,其(qi)表面(mian)(mian)粗糙度應(ying)達到R.1.6μm或更高(gao)。工(gong)件表面(mian)(mian)應(ying)經過清洗(xi),不得有銹(xiu)痕、油污和其(qi)他有損滲(shen)氮質量的臟(zang)物等。
②. 對(dui)工件的非滲(shen)氮(dan)部位應在滲(shen)前(qian)采取保護措(cuo)施。
a. 用符合GB/T 9199《防滲涂料(liao)技術條(tiao)件》要(yao)求的(de)防護(hu)涂料(liao)(離子滲氮件的(de)防滲涂料(liao)目前(qian)還缺(que)少應用)。
b. 預留(liu)不小于滲氮深度(du)二倍的加工余量。
C. 表面鍍0.010~0.015mm深(shen)的錫(xi)層(ceng)(ceng),也(ye)可鍍0.02mm以上的無孔隙銅層(ceng)(ceng)或(huo)鎳層(ceng)(ceng)。
③. 工件裝護(hu)前應先(xian)檢查設備的機(ji)械、電氣(qi)及(ji)各控制系統而附(fu)屬裝置,保(bao)證一切正常。
④. 保提護時(shi)應(ying)(ying)選用正確工裝或裝爐(lu)方式,以(yi)減少工件的(de)變形。工件之(zhi)間應(ying)(ying)留有(you)空隙,以(yi)保證爐(lu)內氣(qi)氛(fen)暢通。
⑤. 根據技術檢查要求選用和放置(zhi)試塊。
五、滲氮操作(zuo)
①. 工件(jian)人爐后,蓋(gai)好(hao)爐蓋(gai)并密封好(hao)。接通氨氣管道(dao),保證氨氣暢通和(he)設備無泄漏。
②. 升溫(wen)前,先(xian)用大(da)氨氣(qi)量充入爐內(nei),排除爐內(nei)空(kong)氣(qi),隨(sui)著爐內(nei)空(kong)氣(qi)的(de)減少,可在緩慢(man)升溫(wen)的(de)同時繼續排除爐內(nei)空(kong)氣(qi),但排凈爐內(nei)空(kong)氣(qi)前爐溫(wen)不(bu)應(ying)超過150℃,且爐內(nei)應(ying)保持(chi)正壓。
③. 爐溫升到(dao)工藝要求的溫度后,爐內壓力應保持(chi)在(780~1960Pa),調整氨(an)分解率達18%~20%.及(ji)時點燃廢氣(qi)。
④. 操作中(zhong)應(ying)嚴格執(zhi)行工藝(yi),控制爐溫(wen)、氨氣分解率(lv)及爐內壓力等(deng)達到(dao)工藝(yi)的要求。
⑤. 有時為降低滲氮(dan)(dan)層(ceng)表面脆性,工件出爐前可進行2~4h的退氮(dan)(dan)處理(li)。退氮(dan)(dan)處理(li)時可關閉排氣(qi)(qi)口(kou),通入少量(liang)氨氣(qi)(qi),以保持爐內為正壓。
⑥. 滲氮過程完成(cheng)后停電降溫,工(gong)件隨(sui)爐(lu)冷至200~150℃再出爐(lu)。
2Cr13 馬氏體不銹鋼二段滲氮(dan)工藝之一(yi)見圖7-5。
六(liu)、滲氮(dan)件質量檢查(cha)
①. 外觀檢查
表面不應有裂紋、剝(bo)離(li)或肉(rou)眼可見疏(shu)松(song)。表面顏(yan)色(se)最好(hao)為銀(yin)灰色(se),在(zai)保證滲(shen)層硬度、深度的(de)條件下(xia),也允許表面呈淡藍色(se)(出爐(lu)溫度偏高所致)。
②. 表面便度。
按GB/T 4340.1《金屬維(wei)氏硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)第一部(bu)分:試(shi)驗(yan)方法(fa)》規定進(jin)行表(biao)面便度(du)檢須(xu)層表(biao)面硬(ying)度(du)應到(dao)技(ji)術(shu)要求,并日,同一件或同批件的硬(ying)度(du)允許差應符合表(biao) 7-7 的規定。
③. 滲氮層深度。
按GB/T 11354《鋼鐵零(ling)件(jian)(jian)滲氮層深(shen)度(du)測定(ding)和金相組織檢驗》的規(gui)(gui)定(ding)檢查滲氮層深(shen)度(du),應(ying)達到技術要(yao)求。并且,同一(yi)件(jian)(jian)或同批件(jian)(jian)滲氮層深(shen)度(du)允許偏差(cha)應(ying)不大于表(biao)7-8的規(gui)(gui)定(ding)。
④. 如(ru)有(you)要求(qiu)(qiu),對滲氮層脆性或疏松的檢(jian)查也技GB/T11354規定進行,且應符合技術要求(qiu)(qiu)。