固体氮碳共渗工艺实践

钢铁材料的低温氮碳共渗工艺具有处理温度低、工艺周期短、零件变形小等优点。渗层具有较高的硬度、耐磨性、耐蚀性和良好的抗疲劳、抗咬合擦伤性能,因而被广泛地用于各种摩擦偶件、齿轮、工模具和易锈蚀工件的处理上。氮碳共渗处理方法多种多样,大体上可分为离子法、气体法、液体法和固体法。

T10A钢冷压整形模的碳氮共渗工艺

用于薄壁锥形零件的冷压整形模原设计为组合模，内侧凹模为GCr15钢，外层为45钢。凹模经过（840±10）℃加热油冷和160～180℃回火处理，其平均使用寿命仅能加工700个零件；改进后采用T10钢制的整体式模。经过充分锻造，调质处理：850℃×60min，10％NaCl冷却到180～150℃空冷，（630±10）℃×150min回火后空冷，最终（800±10）℃×4h固体碳氮共渗，开箱后用高压水喷射冷却模腔，硬度高达66～67HRC，其平均使用寿命达到8500件。

电脉冲处理频率及电压对1Cr18Ni9Ti钢氮碳共渗的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,研究了不同频率和电压的电脉冲处理对1Cr18Ni9Ti钢固体氮碳共渗时渗层厚度和渗层元素分布的影响。结果表明,在550℃保温1 h的氮碳共渗工艺条件下,脉冲频率为9 Hz、脉冲电压为8 k V时的氮碳共渗效果最佳,渗层表面整齐清晰,没有脱氮现象且化合物层厚度大于传统的未经电脉冲处理氮碳共渗时的厚度。氮碳共渗时施加电脉冲处理可有效提高渗层厚度,达到了缩短工艺时间和节约能源的目的。

电脉冲处理时间及冷却方式对1Cr18Ni9Ti钢氮碳共渗的影响

用金相显微镜、显微硬度计研究了电脉冲处理时间及冷却方式对1Cr18Ni9Ti钢固体氮碳共渗的影响。结果表明,在550℃保温1 h后进行连续脉冲6 h处理所得的渗层厚度为150μm,但表面产生裂纹甚至剥落。每小时脉冲处理15 min,随炉冷却可得到渗层较深,且渗氮层表面齐整,渗层厚度大于普通工艺中的渗氮层厚度。