隨著工業的(de)發展,對(dui)材料的(de)性能提(ti)出了更高的(de)要求。滲鈮可以有(you)效地提(ti)高零(ling)件的(de)表面硬度(du),使零(ling)件的(de)使用壽(shou)命提(ti)高幾倍至幾十(shi)倍。
一(yi)、設(she)備、滲(shen)劑及滲(shen)鈮工藝
鹽浴滲鈮可在坩堝電阻爐中進行。坩堝可用2mm厚的不銹鋼(gang)板焊接。鹽浴滲鈮的配方(質量分數)是:95%無水硼砂+4%鈮粉(>98%鈮)+1%鋁粉。
滲鈮工(gong)藝:先將(jiang)無(wu)水硼砂熔化,然后(hou)放入干燥的鈮粉,在900~1000℃下加入鋁粉后(hou),即可把零件放入鹽(yan)浴內(nei)進行(xing)滲鈮。
二(er)、鹽(yan)浴滲鈮的特點
滲鈮(ni)層組織(zhi):GCr15、Cr12MoV、W18Cr4V、3Cr2W8V、20、45和20Cr鋼等材(cai)料滲鈮(ni)后(hou),可(ke)得到一層鈮(ni)含(han)量(liang)(質量(liang)分數)為(wei)80%的(de)金黃(huang)色的(de)鈮(ni)碳化物層,滲層的(de)組織(zhi)為(wei)NbC。
滲層(ceng)的(de)硬(ying)度:不(bu)同基體(ti)材料滲鈮層(ceng)的(de)顯微(wei)硬(ying)度不(bu)同,GCr15為2900~3500HV;45鋼為2100~2600HV;Cr12MoV鋼為3200~3500HV。滲鈮層(ceng)可(ke)以刻(ke)劃玻璃。
滲(shen)鈮(ni)層(ceng)的性能:模(mo)具鋼經鹽浴滲(shen)鈮(ni)后(hou),比滲(shen)硼和(he)氣(qi)相沉積碳化(hua)鈦(tai)有(you)更好的抗(kang)磨損、抗(kang)咬合、耐(nai)氧化(hua)和(he)抗(kang)熱疲勞等性能。
滲鈮(ni)工藝的優點:設備和工藝簡單,滲層性能優異,滲鈮(ni)層與基體結合牢固,不易剝落。
三、滲鈮工藝注意事項
1. 滲鈮溫度(du)一般(ban)以(yi)900~1050℃為宜(yi)。
2. 保(bao)溫時間以4~10h為宜(yi),應(ying)根據不同材(cai)料和滲(shen)(shen)層(ceng)厚度的(de)要求而定。例(li)如,GCr15 鋼經900℃×6h滲(shen)(shen)鈮后滲(shen)(shen)層(ceng)厚度為24μm,而W18Cr4V鋼的(de)滲(shen)(shen)鈮層(ceng)厚度僅為5μm。
3. 鹽浴(yu)可重(zhong)復使(shi)用,每次在使(shi)用前要(yao)加入1%~2%鹽浴(yu)重(zhong)量的鋁粉。
4. 零件表面(mian)應有(you)低的表面(mian)粗糙(cao)度值,以(yi)免滲鈮層深度不均勻(yun)并(bing)引(yin)起剝落。