理论教育 氮碳共渗的质量检验及缺陷预防和补救方法

氮碳共渗的质量检验及缺陷预防和补救方法

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:氮碳共渗零件的正常组织由最表层的微孔疏松区、表面白色化合物层和扩散层组成,氮碳共渗层深度为白色化合物层深度和扩散层深度之和。下面分析其主要缺陷及其产生原因与预防、补救措施。其预防办法是按正常工艺重新处理即可。外观质量差 在氮碳共渗件出炉后,首先用肉眼检查其外观质量。

氮碳共渗的质量检验及缺陷预防和补救方法

1.渗氮件的质量检验

按GB/T 11354—2005《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》的规定测量。氮碳共渗零件的正常组织由最表层的微孔疏松区、表面白色化合物层和扩散层组成,氮碳共渗层深度为白色化合物层深度和扩散层深度之和。

2.氮碳共渗件缺陷的预防和补救

氮碳共渗层的组织类似于渗氮组织,一般由化合物层和扩散层组成,因此常见缺陷主要表现在外观和渗层上。渗层缺陷将影响工件的硬度、耐磨性、耐疲劳能力和耐蚀性。下面分析其主要缺陷及其产生原因与预防、补救措施。

(1)渗层太薄 处理温度过低或时间不足;气氛配比不当或含水量过高(或过低)。其预防办法是按正常工艺重新处理即可。

(2)渗层疏松 共渗温度过高或时间过长;氨分解偏低,渗剂加入量过多。出现严重疏松现象的工件无法返修,留磨量较大的工件可磨去疏松层后使用。

(3)化合物层较脆 氨分解率偏低,氨气含水量过高。(www.daowen.com)

(4)表面硬度低 在生产实践中,工件碳氮共渗后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。造成硬度偏低的原因是多方面的:共渗温度过高或时间过长,造成表面疏松;共渗时间短,氨分解率偏低;渗剂供给不足;表面未清洗干净。其预防办法是严格按工艺规范控制共渗温度及时间,经常检查氨分解率,零件在共渗前要将表面清理干净。

(5)外观质量差 在氮碳共渗件出炉后,首先用肉眼检查其外观质量。不同材质的工件,氮碳共渗后的表面颜色略有区别,钢件经共渗处理后表面通常呈银灰(蓝黑色)色或暗灰色(蓝黑色),钛及钛合金件表面应呈金黄色。导致工件外观质量差的原因是:炉罐密封性差;提罐冷却时供气不足;出炉温度过高;气氛含水量高。其预防办法是经常检查设备是否漏气,保持炉内压力,冷却时继续少量供氨,严格按工艺规范操作,定期更换干燥剂。

(6)表面花斑 处理前未清洗干净,表面有锈斑、氧化皮或严重油污等;装炉量太多,工件相互重叠或与炉壁接触。其预防办法是只在清水中清洗共渗前的工件。

(7)工件变形超差 共渗前未消除应力;共渗温度不均或温度过高;工件吊挂不合理。变形是难以杜绝的,对易变形件,采取以下措施有利于减小变形:共渗前应进行稳定化处理;共渗过程中的升、降温速度应缓慢,对变形要求严格的工件,如果工艺许可,则应尽可能采用较低的共渗温度,保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致;加强炉罐内气氛流动,合理吊挂工件。

(8)氮化层硬度和厚度不均匀 工件未清洗干净;装炉方式不当,装炉量过多,炉内气流不合理,气压调节不当,进气出气口布置不合理或堵塞;气氛、温度不均匀;防渗层覆盖不均匀或镀锡层漫流。其预防办法是:在共渗前认真清洗工件;合理装炉,使工件留出足够间隙,保持气氛循环及均匀加热,经常检查加热设备和测温仪表;控制局部渗氮工件的防渗层不宜过厚并将工件先进行喷砂处理后镀锡。

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