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不同表面硬化方法可达到的硬度和层深示意图
2025-01-0969

分享一张图片,给大家以直观对比在不同的表面硬化方法下,包括氮碳共渗、氮化、碳氮共渗、渗碳、感应淬火/火焰淬火,所能达到的硬度和层深情况。

简单解释一下:

1、氮碳共渗:又称软氮化或低温碳氮共渗,即在铁-氮共析转变温度以下,使工件表面在主要渗入氮的同时也渗入碳。氮碳共渗后得到的化合物层韧性好,硬度高,耐磨,耐蚀,抗咬合。常用的氮碳共渗方法有液体法和气体法。处理温度530~570℃,保温时间1~3小时。氮碳共渗不仅能提高工件的疲劳寿命、耐磨性、抗腐蚀和抗咬合能力,而且使用设备简单,投资少,易操作,时间短和工件畸变小,有时还能给工件以美观的外表。

2、氮化:渗氮是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。与渗碳工艺相比,渗氮温度比较低,因而畸变小,但由于心部硬度较低,渗层也较浅,一般只能满足承受轻、中等载荷的耐磨、耐疲劳要求,或有一定耐热、耐腐蚀要求的机器零件,以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。

3、碳氮共渗:以渗碳为主同时渗入氮的化学热处理工艺。它在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅,而渗碳层虽硬化深度大,但表面硬度较低的缺点。碳氮共渗层比渗碳层有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、弯曲强度和接触疲劳强度。但一般碳氮共渗层比渗碳层浅,所以一般用于承受载荷较轻,要求高耐磨性的零件。

4、渗碳:将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900~950℃的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。

5、感应淬火:将工件放入与工件外形相似的感应器内,感应器通入一定频率的交流电,从而使感应器内部产生磁场,工件表面产生电流。电流通过工件时,具有“集肤效应”,工件表面电流密度大,而越往心部电流密度越小,从而能实现工件表面温度快速升高达到淬火温度而心部仍保持原来组织结构的目的。

来源: iMechanics机械

编辑:朱光明  校对:孙超  审核:吕东显 
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