渗氮工件的变形分折和控制方法(一)

渗氮是广泛应用的一种低温化学热处理工艺。渗氮处理除了能赋予工件许多优越的使用性能外,还有一个众所周知的优点,就是渗氮过程温度低,钢的基体不产生相变,因此渗氮变形一般很小,可作为最终处理工序。但是,随着渗氮工艺的应用范围不断扩大,人们开始认识到对于薄形件、细杆件和截面形状不对称的工件,渗氮仍要产生不同程度的变形,当工艺操作不当或措施不力时,往往难以满足渗氮件的精度要求,以致不得不进行返修,甚至造成报废。 本文较全面地分析了渗氮产生变形的原因、影响渗氮变形的因素及其一般规律,并结合例证介绍了控制和防止渗氮件变形的方法。

渗氮工件的变形分析和控制方法(二)

二、影响渗氮变形的因素和一般规律 1.钢的成分 钢的化学成分不同,特别是含有与氮亲和力强的合金成分不同,渗氮时吸收氮原子的能力会有差异,直接影响着渗氮层的厚度和氮浓度,故对渗氮变形有明显影响。 表3是不同成分的钢试样(φ25mm×25mm),经530℃×6h离子渗氮处理,直径尺寸变化的试验结果。

渗氮工件的变形分析和控制方法(五)

6.改进吊挂具和装炉方法 对于长杆件渗氮处理,一般都是吊挂装炉,用吊钩、焊接吊环或用铁丝捆扎工件,这些装炉方法难以使工件完全处于自由垂直状态 更无法保证挂点处于工件的轴心线上,由于工件总要产生不同程度的偏斜,在自重作用下会增大渗氮时的变形。如35CrMo钢瓦楞纸轧辊,工作都分为φ254mm×1650mm。

渗氮工件的变形分析和控制方法(三)

4.工件的形状尺寸 (1) 柱形件的直径增量变化 一定材料的柱形件,经渗氮后的直径尺寸变化,不仅取决于渗氮的温度、时间和渗层厚度,而且与直径尺寸大小有一定关系。图2是渗氮温度、时间和厚度对不同直径的铬钼铝钢试样直径尺寸增量的影响。