液体氮化  
  液体渗碳  
  盐浴发黑  
   

 

1.光亮淬火
2.工序间防锈
3.抛光滚光
4.网带炉防锈及水溶性强冷淬火
5.固体渗碳
6.500~700℃防氧化回火、分级淬火
7.低温分级淬火等温淬火、回火(150~400℃)
8.膏状渗硼
9.固体渗硼
10.中、高温盐浴用盐与脱氧
   

  1.液体氮化盐
2.液体氮化活性恢复盐
 
3.液体渗碳盐
4.液体渗碳盐活性恢复盐
 
5.无污染发黑氧化盐  
6.光亮水溶液淬火剂  
7.工序间防锈剂  
8.滚光、抛光剂  
9.网带连续作业炉防锈、强冷不老化剂(水溶性)  
10.固体渗碳剂  
11.500~700℃防氧化回火、分级淬火剂  
12.低温分级淬火等温淬火、回火剂(150~400℃)  
13.膏状渗硼剂  
14.膏剂导磁粉  
15.固体渗硼剂  
16.中、高温盐浴用盐与脱氧剂  
   

 

  1.盐浴用坩锅炉

 

 

2.高温盐浴炉
3.中温盐浴
4.箱式炉
5.井式炉
6.各种配件、易损件
 
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液体氮化

工艺原理

   液体氮化也称软氮化,低温氰化,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氰化钠,所以也有叫低温氰化的,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(10~30μm的ε相),随后便是γ`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→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520~600℃温度下产生的硬化相具有较高的热硬性,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

    对于含Cr、Mo、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、Cr12MoV、38CrMoAlA等模具钢与制件的表面硬度和强度

已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,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Cr12MoV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Hv0.05 400~600(相当于HRC42~55),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Hv0.05 600~850(相当于HRC55~64),则可选用20CrMo、20CrMnTi、35CrMo等。
    高硬度表面强化:表面硬度Hv0.05 850~1000(相当于HRC63~69),则可选用38CrMoAl、1Cr18Ni9Ti、3Cr2W8V、W18Cr4V、H13、Cr12MoV等。

工艺流程
   盐浴液体氮化温度范围为520~600℃,包括以下工艺流程: 清洁→装挂→烘干→液体氮化→冷却→清洗→防锈→烘干→检验

    装挂可用铁质夹具、挂具或铁丝捆扎

装炉处理:
    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2~3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1~3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,可以在光亮淬火水溶液中冷却(另有光亮剂供应)
    2.氮化后同时要求表面发黑的工件,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、SKD11,高速钢等制件,尤其是工件壁的厚度>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1~3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

金相组织

典型钢材氮化处理后的金相照片:

  
          400x 20钢                       400x H13


  

          400x 40Cr                       400x 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:坩锅炉一台套(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

方 案
渗层均匀性
表面光亮度
变形倾向
生产效率Kg/KwH
所需设备
生产环境
质量与工艺的稳定性
渗剂消耗
适用范围
固体法
好(炉冷)
与箱式炉共用
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)
专用
连续补充控制
连续补充调整
批量生产
液体法
好(水冷)
较小
专用
适时补充调整
老化更新没有废盐
可控批量生产

 

 

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