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氮化時出現的問題及解決

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氮化時出現的問題及解決

發布日期:2019-06-05 作者: 點擊:

  氮化便是将鋼鐵零件置于活性氮介質中,在一定溫度和保溫時刻下,使其外表進入氮元素的工藝進程。滲氮外表具有高硬度、高耐磨性及高的殘餘壓應力,并且零件變形小,同時具有良好的抗蝕才能。适合于要求變形小、尺度穩定性高、耐磨性好的零件,如精密機床上的齒輪、主軸等。湖南熱處理廠家論說的襯套就屬于這種零件。
  襯套是分配組織中的要害部件,其加工的精度直接影響液壓組織的運轉情況,然後影響操縱的穩定性。
  1.問題的提出
  襯套的熱處理要求:進行氮化處理,氮化層0.3~0.6mm,硬度≥600HV。襯套經氮化處理後,在部件的裝配進程中,發現個别零件呈現了掉塊現象。經過查看,掉塊均在尖角和邊角處呈現。為了探究掉塊的原因,随機在零件的掉角處進行了線切割加工,取樣進行金相組織查驗。零件試樣在進行金相查驗時,發現氮化組織中呈現了網狀氮化物。按照GB/T11354——2005《鋼鐵零件滲氮層深度測定和金相組織查驗》中的規則,鑒定氮化物網狀組織到達了5級,屬于嚴峻不合格組織。

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  2.原因剖析

  因為氮化出産我們是初次進行,這方面的經曆不是許多,經過咨詢和查閱資料,剖析産生此種異常組織的原因首要是:在滲氮出産進程中,爐内的氮勢過高,形成零件的外表氮原子集合,先進入的氮原子沒能及時向零件内部分散,跟着零件外表進入的氮原子不斷增加,在零件的外表集合越來越多,最終逐步形成了網狀組織。這種情況往往會呈現在零件的尖角和銳邊,零件的實際情況也是如此。揣度氮化進程中呈現氮濃度過高的原因大緻有以下幾種原因:
  (1)滲氮進程中,爐内的氨分化率呈現了動搖,沒能及時調整,或設備情況呈現異常,都有或許影響爐内的滲氮氣氛,然後導緻零件外表呈現非正常的組織。
  (2)滲氮開始時,爐内涵建立起必要的濃度梯度後,氮原子經過表層向内部進行分散。而當爐内的氨分化率呈現動搖時,在随後的分散進程沒能及時進行調整,爐内的氮勢高,勢必形成了在零件外表集合大量的氮原子,并逐步形成了網狀組織。
  (3)因為零件外表的氮勢過高,在冷卻進程中也易呈現脆性相,使滲層脆性增加。
  (4)零件邊角若毛刺、銳邊過大,氮化進程中也會增加了氮原子集合的傾向,然後呈現網狀組織。
  (5)液氨的含水量過高,影響氮化進程中爐内的氮化氣氛,即爐内的雜質多,也會影響氮化的質量。

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  3.氮化工藝的改進及作用
  依據以上的原因剖析,在随後的氮化工藝運轉中,将工藝進行了适當變化,首要有以下幾點:
  (1)氨分化率是滲氮工藝進程中一個重要參數,它的凹凸直接影響工件外表的吸氮速度。氨分化率對滲層硬度及層深的影響,首要表現在滲氮開始的幾小時或十幾小時内。因而,滲氮初期選用較低的氨分化率(即足夠高的爐氣氮勢),将強滲階段的氨分化率調整為33%,以便在較短時刻内建立起必要的濃度梯度;分散階段的氨分化率調整為55%,這樣做的意圖便是降低氮化爐内的氮勢,削減零件的氮化組織呈現氮化物級别增高的或許性,并适當地降低零件的氮化硬度。
  (2)為了防備ε相脆性過大而不合格,将氨分化率調整為80%以上,進行退氮處理和分散處理,意圖是降低氮化爐内的氮勢,控制零件外表的氮濃度,然後确保零件的氮化組織不呈現嚴峻的網狀組織。
  (3)為了防止零件在氮化進程中邊角處呈現氮化物集合的現象,将零件進行鍍錫處理,并嚴格控制零件的鍍錫層厚度,确保鍍錫層的厚度在0.004~0.008mm。若鍍錫層鍍薄,則不會起到防滲作用;鍍層過厚,在氮化時,鍍錫層就會呈現流動現象,影響氮化面的氮化質量。經過試驗,鍍錫層的厚度控制在0.004~0.008mm,防滲作用是最好的。
  (4)選用GB536—1988《液體無水氨》中規則的濃度為99.9%的液氨,防止氨氣在進入爐内産生水汽,然後影響爐内的氮化作用。
  (5)将輸氣方式由本來的單瓶銜接變為彙流排銜接,這樣就能有效地防止換液氨瓶時呈現雜氣渾入爐内的現象,然後确保了氨氣供應的連續性。
  (6)依據氮化進程的各階段的實際情況,當令地調整設備的排氣開關,控制氨氣的流量,調節爐氣壓力,以确保爐内的氮勢控制在合理的範圍内。
  (7)依據零件的裝爐數量,當令延長氮化的保溫時刻,然後更好地确保氮化層深度。

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  經過采取以上幾種有效的技術措施,并在實際出産中,控制氨分化率的大小,逐步摸索出了解決氮化問題的辦法,零件的氮化作用得到了很大的進步。經過金相查驗,氮化組織中沒有發現網狀氮化物,完全符合GB/T11354—2005《鋼鐵零件滲氮層深度測定和金相組織查驗》中規則的要求,能夠到達二級,脆性查看1級,零件的氮化硬度控制在780~840HV,完全符合圖樣中的技術要求。
  氮化後的零件在随後的磨削工序和裝配進程中,均沒有發現掉塊、裂紋等缺陷。經過試出産解決了氮化進程中呈現的氮化組織不合格、防氮化物集合的鍍錫層流動等問題,然後确保了出産的正常進行。
  零件在進行氮化處理時,因為氮化介質氨氣質量不穩定,氮化爐内的氨分化率的不穩定,直接影響氮勢的穩定性。假如不及時調整氨氣的流量,氨分化率不能及時得到控制,零件的氮化組織就會呈現不合格現象,導緻零件呈現廢品。因而湖南熱處理廠家以為在氮化進程中,要實時監控,嚴格控制溫度、氨分化率等工藝參數,确保氮化工藝的正常運轉。以上便是湖南熱處理廠家為您介紹的全部内容。


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