不銹鋼工件滲碳工藝
發(fā)布時(shí)間:2013-12-07 14:47:33
零件在水中或潮濕環(huán)境中工作，又要求其表面耐磨性好且線膨脹系數(shù)低時(shí)，應(yīng)選用馬氏體不銹鋼滲碳的化學(xué)熱處理方法。
不銹鋼滲碳工藝難點(diǎn)是：
①因?yàn)椴讳P鋼表面有一層Cr2 O3鈍化膜，這層鈍化膜阻止碳原子向鋼件表面的滲入，因此不銹鋼滲碳工藝首先要破除表面的鈍化膜。鈍化膜不破除或破除不充分，就會(huì)出現(xiàn)滲不進(jìn)去或滲層不均勻的現(xiàn)象。
?、趭W氏體化溫度較高，滲碳溫度較高，需要高溫滲碳爐，小于950℃以下滲速較慢。
破除鈍化膜的方法是在滲碳時(shí)加入一定量的氯化銨，氯化銨加熱到300℃以上會(huì)分解，分解的產(chǎn)物氯化氫( HCl)與鈍化膜的氧化物（如Cr2O3）發(fā)生反應(yīng)，從而破壞了鈍化膜，不銹鋼被活化，使?jié)B碳得以正常進(jìn)行。
但是使用氯化銨的缺點(diǎn)是堵塞出氣和進(jìn)氣管道，并且對(duì)管道和爐體的金屬構(gòu)件腐蝕很厲害，要不斷地清理管道；還有氯化氫與錫發(fā)生反應(yīng)，所以不能用鍍錫的方法進(jìn)行局部防滲。采用氨氣分解氣就可以解決這個(gè)問題。
不銹鋼滲碳溫度為960～1000℃，滲碳速度約為0.2mm/h。滲碳?xì)夥諡榧妆绞睔?；通氨氣量按甲苯分解量和消耗量進(jìn)行計(jì)算，使通人的氨氣量與甲苯的產(chǎn)氣量成一定比例。通氨氣量少會(huì)使?jié)B碳層出現(xiàn)不均勻的波浪狀分布；通氨氣量過大，氨氣分解不充分，與二氧化碳反應(yīng)在出氣口出現(xiàn)碳酸銨白色粉末，堵塞出氣口。不銹鋼滲層一般要求0.1～0. 15mm。
滲碳組織中容易出現(xiàn)孿晶碳化物帶出現(xiàn)，碳化物也比較嚴(yán)重。所以在滲碳之后的后續(xù)處理工藝應(yīng)該包括：①正火十高溫回火，細(xì)化表面滲層組織；②淬火十回火；③工件表面鈍化處理，提高表面耐蝕性。鈍化液是硝酸或硝酸與重鉻酸鈉水溶液，硝酸比例是每升溶液中加入300～500g的硝酸（硝酸密度d=1.42），重鉻酸鈉加入量是溶液質(zhì)量的2%～4%。室溫處理時(shí)間為浸漬20min，形成氧化鉻保護(hù)膜，然后清洗干燥。
本文參考《熱處理工藝問答》一書。
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