常用气体氮碳共渗渗剂有哪几种,如何制订

来源:金属热处理工艺学作者:薄鑫涛

    (1)气体氮碳共渗的渗剂。常用气体氮碳共渗渗剂有以下几种:

    1)渗碳+氨气。向炉内通入50%(体积分数,下同)吸热式气氛+50%氨气或80%放热式气氛+20%氨气。也可采用有机物+氨气作为渗剂,在滴入甲醇、酒精、煤油等液体的同时,通入氨气。

    2)有机物滴注剂。滴注剂采用甲酰胺、乙酰胺、三乙醇胺、尿素及甲醇、乙醇等,以不同比例配制。

    3)尿素热分解气体。以尿素为渗剂,尿素在500℃以上发生分解反应,产生活性氮、碳原子,渗入工件表面。反应式为

    2(NH2)2CO2CO+4H2+4[N]

    2COCO2+[C]

    将尿素送入炉内的方式有三种:

    ①将球状或颗粒状的尿素原料通过送料机构送入气体氮碳共渗炉内。

    ②尿素在加热炉中裂解成气体后再导入气体氮碳共渗炉内,通过控制导入气体的流量控制炉气的成分。

    ③将尿素溶入有机溶剂(如甲醇)中,再滴入炉内。

    (2)气体氮碳共渗工艺。气体氮碳共渗温度一般为520~570℃,高速钢及高铬工具钢的气体氮碳共渗温度应较回火温度低10℃左右,时间为16h,出炉后一般采用快速冷却方式,以利于提高工件的疲劳强度。对碳钢进行水冷,对合金钢进行油冷,但对变形要求较严格的工件可以采用缓慢冷却的方式。

    例如,在RJJ-105-9T井式气体渗碳炉中,对球墨铸铁曲轴( QT500-7)进行气体氮碳共渗,其工艺曲线见图5-22。曲轴经共渗处理后,渗层深度为0. 05~0.08mm,表面硬度为490~680HV

 

球墨铸铁曲轴气体氮碳共渗工艺曲线

 

    5-22    球墨铸铁曲轴气体氮碳共渗工艺曲线