北京基耐尔热处理工艺研究所 - 液体氮化.docx

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1、液体氮化也称软氮化，低温氟化，或者氮碳共渗，在渗氮过程中，碳原子也参与，因而比一般的单一气体渗氮具有更高的渗速，在渗层表面硬度相当的情况下，氮化层的脆性也比气体氮化小，软氮化因此得名。老的液体氮化法主要原料是新化钠，所以也有叫低温氟化的，硬化层中的氮比碳的浓度高，因而氮碳共渗的称法又被广泛采用在氮化的过程中，当活性较大时，表面生成很薄的化合物层（1030um的e相），随后便是丫和扩散层。当活性较小时，表面化合物相可以不出现，从而获得得以弥散硬化为主的组织由于采用低温无毒原料的工艺，工件不发生奥氏体一马氏体的相变，不存在由于较大的组织应力而引起的工件的变形在520600温度下产生的硬化相具有较高

2、的热硬性，故经过氮化处理以后的部件，比较适用于在较高的温度下工作，如铝合金压铸模，型材挤压模，注塑机螺杆，顶针，排气阀杆等此工艺可以被广泛用于五金件，轻负荷高速制件，铸铁件，热处理代青铜件等，其投资少，周期短，质量好，成本低，消耗小，基本上无毒、无污染，具有很好的经济效益工艺原理对于含Cr、M。、Al、V、Ti等合金钢的制件，氮化后产生弥散的高硬度的氮化物，所以能提高H13、Crl2Mo 38CrMoAlA等模具钢与制件的表面硬度和强度己经开始批量使用此工艺的零部件有：发动机的凸轮轴，曲轴，挺杆，活塞环，离合器片，刹车片等机械部件:轻负荷高速齿轮，高速缝纫机传动件，打印头部件，铸铁制轴套、滑块

3、，注塑机螺杆，顶针等工模具：H13铝锌合金压铸模，普通结构钢和38CrMoAl注塑模、高速钢或Crl2MoV深拉伸模，H13铝型材挤压模材料与热处理后的强化关系如下：一般表面强化：表面硬度HvO. 05 400600 （相当于HRC4255）,则可选用A3、B3、B2F、10、20、35、45等，低中碳结构钢。中等表面强化：表面硬度HvO. 05 600850 （相当于HRC5564）,则可选用20CrMo、20CrMnTi、35CrMo等。高硬度表面强化：表面硬度HvO. 05 8501000 （相当于HRC6369）,则可选用38CrMoAh !Crl8Ni9Ti.3Cr2W8 W18Cr

4、4 H13、Crl2MoV 等。盐浴液体氮化温度范围为520600,包括以下工艺流程：清洁一装挂一烘干一液体氮化f冷却一清洗一防锈一烘干一检验装挂可用铁质夹具、挂具或铁丝捆扎装炉处理：工艺流程工件处理温度的设定与工件的要求有关。根据不同的钢号决定工件的氮化温度（请参看包装内说明书）。工件装炉时，最好同时放入23件同材质的炉前质检样件，用于做成品破坏性试验。工件装炉后，升到设定温度，开始计算保温时间，保温时间一般为13个小时，时间长，则渗层厚，短则薄，根据具体要求而确定出炉冷却：1 .一般普通碳素结构钢，低合金结构钢制件的五金件，可以在光兜淬火水溶液中冷却（另有光亮剂供应）2 .氮化后同时要求表

5、面发黑的工件，可以在光亮水溶液中冷却后，烘干后放入发黑液中发黑（另有发黑剂供应）3 .高合金钢如H13、3Cr2W8V、SKDll,高速钢等制件，尤其是工件壁的原度100mm的，出炉后可在油中冷却，以减小应力，出油后空冷至室温工件清洗：在光亮水溶液中冷却后，工件带出来的残盐，绝大部分都能溶入光亮淬火水溶液中，最好再用自来水冲洗一遍，然后放入防锈水中浸泡13分钟，（另有防锈剂供应），然后取出滴净；在油中冷却的，出油后到室温后，将油洗掉，冲净后放入防锈水中烘干：在防锈水中浸泡后，可以烘干，如果后续还有电镀等工艺，免此工序，否则必须烘干，并在烘干后最好涂上一层薄的防锈油，以保持工件长久美观典型钢材氮

6、化处理后的金相照片:金相组织400x 20 钢400x H13400x 40Cr400x 45 钢工艺设备所需设备根据加工批量大小确定，对于周期性小批量作业，一般应有：用锅炉一台套（电加热、燃油加热均可，带排烟罩），光亮冷却槽一个（或油槽），浸泡槽一个，冲洗槽一个，防锈槽一个，挂具若干，烘干可以在炉子上做一个架子，用炉子的余热进行，吊具或挂钩等辅件。其他辅助工具：掏盐勺一个，捞渣勺一个，加料勺一个（或铁铲）。常用氮化工艺比较渗层均匀1性表面光亮度变形倾向1生产效率Kg/KwH所需设备生产环境1质量与工艺的稳定性渗剂消耗适用范围固体法差好（炉冷）小差与箱式炉共用好只靠渗剂，过程不可控一次性使用机修小批或单件气体法一般好（炉冷）小差.专用好连续补充控制连续补充调整批量生产液体法好好（水冷）较小好专用好适时补充调整老化更新没有废盐可控批量生产