短时渗氮工艺的研究

大多数钢铁材料经５６０℃×（２～４）ｈ短时渗氮可以获得与铁素体氮碳共渗相似的渗层和表面硬度（低碳钢除外）。本文论述短时渗氮的温度、氨分解率、时间、渗后出炉冷却等工艺参数和操作方法的选择。指出短时渗氮的特点是带着化合物层服役使工件耐磨性大幅度提高，其关键在于选择适当的工艺时间，在工件表面形成薄而致密的化合物层。如果化合物层大于１５μｍ表面将出现疏松，而致密区的厚度并未增长，因而过长的渗氮时间是有害无益的。短时渗氮已在工业应用中显示出良好的效果。

碳在铁素体氮碳共渗中的作用──兼论用短时渗氮取代氮碳共渗的可行性

为了探讨碳在铁素体氮碳共修中的作用，采用相同温度和时间进行铁素体氮碳共渗和短时渗氮试验。然后进行金相观察和显微硬度测定、耐磨试验、弯曲试验和扭转试验。试验结果与传统的观点相反。铁素体氮碳共渗的一系列优点并非是碳和氮的同时渗入而是由于形成厚度恰当的化合物层。碳并未表现出“加速渗氮”作用，反而明显降低渗层韧性。对于中碳以上的碳钢和合金钢，在渗氮的同时渗入碳并未进一步提高渗层硬度和耐磨性，因此，除了低碳钢经铁素体氮碳共渗后提高化合物层耐磨性外，短时渗氮可广泛替代铁素体氮碳共渗工艺，从根本上解决铁素体氮碳共渗的环境污染。

在密封箱式炉中的短时气体渗氮

用密封箱式炉进行短时渗氮 ,只通入氨气和氮气 ,炉气中无任何含碳气体 ,可以彻底消除HCN对环境的污染。经 560℃× 3h短时渗氮后 ,在钢的表面形成大约 ( 1 2～ 2 5) μm的化合物层。 2 0Cr钢、2 0CrMnTi、45钢和SCM 41 5钢短时渗氮后的表面硬度及渗层硬度分布都和同一设备中气体氮碳共渗的结果相同 ,除了低碳钢之外 ,用短时渗氮替代氮碳共渗是值得推广的。