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金屬材料的表面處理-文庫吧

2026-04-06 22:23 本頁面

【正文】形成固溶體或金屬化合物。 (3)擴(kuò)散被工件表面吸收的滲入元素原子，由表面向內(nèi)部移動(dòng)，并達(dá)到一定的濃度和深度。 (1) 強(qiáng)化工件表面提高工件表層的力學(xué)性能，如表層硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度等。表面化學(xué)熱處理技術(shù) (2) 保護(hù)工件表面改善工件表層的物理、化學(xué)性能，如耐高溫及耐蝕性等。滲碳技術(shù) 滲氮技術(shù) 碳氮共滲技術(shù) 滲硼技術(shù) 滲碳技術(shù) (１ )固體滲碳固體滲碳是將工件置于填滿木炭 (90%)和碳酸鋇(BaCO3)(10%)的固體滲碳箱內(nèi)進(jìn)行的，如圖 55所示。 (２ )氣體滲碳氣體滲碳是指零件在氣體滲碳劑中進(jìn)行滲碳的工藝。滲碳技術(shù) 表 51 常見滲碳用鋼及其用途滲碳技術(shù) 圖 55 固體滲碳箱 1— 滲碳劑 2— 工件 3— 箱體 4～ 6mm 鐵板 4— 泥封 5— 試棒 ?10mm 6— 蓋：鐵板厚 6～ 8mm (２ )氣體滲碳氣體滲碳是指零件在氣體滲碳劑中進(jìn)行滲碳的工藝。圖 56 井式氣體滲碳爐 1— 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī) 2— 廢氣火焰 3— 爐蓋 4— 砂封 5— 電阻絲 6— 耐熱罐 7— 工件 8— 爐體 (２ )氣體滲碳氣體滲碳是指零件在氣體滲碳劑中進(jìn)行滲碳的工藝。圖 57 氣體滲碳典型工藝曲線 (２ )氣體滲碳氣體滲碳是指零件在氣體滲碳劑中進(jìn)行滲碳的工藝。 1)排氣階段零件在裝爐時(shí)使?fàn)t溫下降，同時(shí)帶入大量空氣。 2)強(qiáng)滲階段到溫后保溫約 30min，排氣階段結(jié)束即關(guān)閉排氣孔，進(jìn)入強(qiáng)滲階段。 3)擴(kuò)散階段進(jìn)入擴(kuò)散階段應(yīng)減少煤油滴量，使表面高濃度的碳向心部擴(kuò)散，同時(shí)滴入少量甲醇，最終達(dá)到規(guī)定的滲層深度和合適的碳濃度分布。 4)降溫階段提前～ 1h檢查試棒，當(dāng)滲層深度達(dá)到規(guī)定要求時(shí)間時(shí)即可降溫出爐。滲氮技術(shù) １ .氣體滲氮２ .離子滲氮１ .氣體滲氮圖 58 氣體滲氮裝置示意圖 1— 氨氣分解率測(cè)定器 2— 冒泡瓶 9— U形氣壓計(jì) 4— 安置架 5— 緩沖箱 6— 箱式電阻爐 7— 滲氮箱 8— 熱電偶 10— 干燥箱 11— 氨氣瓶２ .離子滲氮圖 59 離子滲氮裝置 1— 溫度表 2— 熱電偶 3— 接真空系統(tǒng) 4— 閥 5— 絕緣體 6— 工件 7— 觀察窗 13—開關(guān) 9— 閥 10— 電源 11— 氣源 12— 溫度控制器碳氮共滲技術(shù) (1)滲層性能好碳氮共滲與滲碳相比，其滲層硬度差別不大，但其耐磨性、耐蝕性及疲勞強(qiáng)度比滲碳層高。 (2)滲入速度快在碳氮共滲的情況下，由于碳氮原子能互相促進(jìn)滲入過程，所以在相同溫度下，共滲速度比滲碳和滲氮都快，僅是滲氮時(shí)間的 1/3～ 1/4。 (3)工件變形小由于氮的滲入提高了共滲層奧氏體的穩(wěn)定性，故使?jié)B層的淬透性得到提高，這樣不僅可以用較緩慢的淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火而減少變形，而且可以用較便宜的碳素鋼來代替合金鋼制造某些工模具。 (4)不受鋼種的限制 (4)不受鋼種的限制表 52 幾種表面熱處理工藝的比較滲硼技術(shù) (1)硬度與耐磨性鋼鐵滲硼后表面具有極高的硬度，顯微硬度可達(dá) 1290～ 2300HV，所以具有很高的耐磨性。 (2)高溫抗氧化性及熱硬性鋼鐵滲硼后所形成的鐵硼化合物 (FeB、 Fe2B)是一種十分穩(wěn)定的金屬化合物，它具有良好的高溫抗氧化性和熱硬性，經(jīng)滲硼處理的模具一般可在 600℃ 以下可靠地工作。 (3)耐蝕性滲硼層在酸 (除硝酸外 )、堿和鹽的溶液中都具有較高的耐蝕性，特別是在鹽酸、硫酸和磷酸中具有很高的耐蝕性。 (4)滲硼層的脆性滲硼層的硬度高，脆性較大。１ .固體滲硼滲硼技術(shù) ２ .液體滲硼 ? ?鹽浴滲硼是利用硼砂作為供硼源，無水硼砂（ Na 2B 4O 7）在高溫熔融狀態(tài)和還原劑作用下，有活性硼原子產(chǎn)生。在高溫下游離狀態(tài)的活性硼原子，被工件表面吸附，與鐵原子生成硼化物 FeB和 Fe2B。鹽浴滲硼多采用坩堝電阻爐，而且多是自制設(shè)備。爐內(nèi)放置 ?滲硼溫度為〖 WTBZ〗 900～ 1000℃ 〖 WTBZ〗，時(shí)間為 4～ 6h。鹽浴配制完成后加熱到滲硼溫度，保溫 0 5h，再攪拌一次，方可放入滲硼工件。滲硼工件要吊裝在坩堝內(nèi)，每隔 0 5～ 1h將工件適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，以保證滲硼層均勻。達(dá)到滲硼保溫時(shí)間后，即可出爐。不需淬火的工件從鹽浴中取出，空冷，由于有粘在工件上的鹽浴液保護(hù)，滲硼層不致?lián)p壞。需要淬火的工件應(yīng)立即轉(zhuǎn)入中性鹽浴中加熱，然 ?電解鹽浴滲硼時(shí)，以浸在熔融硼砂中的工件作陰極，石墨坩堝作陽極，電流密度為（ 0 15～ 0 2） A/cm 2，處理溫度為 930～ 950℃ ，時(shí)間為 2～ 6h，可得滲層深 0 15～ 0 35mm。電解滲硼速度快，滲 ?氣體滲硼與固體滲硼的區(qū)別是供硼劑為氣體。氣體滲硼需用易爆的 ?工件滲硼后一般應(yīng)進(jìn)行淬火和回火處理。熱處理使基體發(fā)生相變，而硼化物層不發(fā)生相變，因硼化物與基體的膨脹系數(shù)差別較大，滲 ?鹽浴滲硼具有設(shè)備簡單，用鹽資源豐富，成本低，無公害等優(yōu)點(diǎn)。適合滲硼的材料十分廣泛，幾乎所有鋼鐵材料，如結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、模具鋼、鑄鐵均可進(jìn)行滲硼，硬質(zhì)合金、有色金屬也可以進(jìn)行滲硼。１ .固體滲硼 ?固體滲硼是將工件埋入含硼的粉末或顆粒介質(zhì)中，或在其表面涂以含硼膏劑，裝箱密封再加熱保溫的化學(xué)熱處理工藝。固體滲硼不需要專用設(shè)備，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)。但固體滲硼勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作 ?粉末滲劑一般由供硼劑（硼粉、碳化硼 B 4C、硼鐵合金 B Fe、硼砂 Na 2B 4O 7等）、活化劑（氟硼酸鹽、冰晶石、氟化物、氯

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