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精密零件加工的表面化学热处理方法

文章出处:人气:: 发表时间:2019-08-08 10:04:12

在前面我们讲到来广东快乐十分精密零件的表面的耐磨损,耐腐蚀,的淬火处理方式。下面我们来具体讲讲化学处理方式是怎样的。


精密零件加工化学热处理是将钢件置于含有欲渗元素的活性介质中,加热到一定温度后进行保温,使渗入元素被吸附并扩散进入其表层,改变其化学成分,致使工件表面层的组织结构和性能发生变化。这种工艺过程称为化学热处理。根据表面渗入元素的不同,化学热处理可分为渗碳、漆瓶、 碳氮共渗等。化学热处理能有效地提高钢件表层耐磨性、耐蚀性、抗氧化性以及疲劳强度等。

精密零件表面化学处理.png

1,漆碳渗碳是把低碳钢、低碳合金钢钢件在富碳活性介质中(如煤油、甲醇等的热分解 产物)加热至奥氏体状态(920~930龙)保温足够的时间,使表层达到所要求的碳含量(质量分数 为0。8%~1。2%)和渗碳层深度(O。25~2。Omm),再经淬火和低温回火处理。

这样能使工件在保持其心部原有高韧性的条件下,获得高硬度的和具有残余压应力的表层,从而提高了工件表 面的耐磨性和疲劳强度。由于渗碳温度高,直接淬火变形较大,为了减少崖形,应根据零件的 形状和所用钢材热处理工艺的特点,采用不同的淬火方法。处理后需进行精加工。主要用于齿 轮、主轴、滚珠丝杠、活塞销和凸轮轴等。


2,渗氮溢氯是向钢件表面渗氮。渗氮过程是将工件加热到500-650^,通入氨气 (NHg分解出N),保温足够长的时间(20~100h),其表面氮原子浓度大大增加,氮渗入钢后形 成各种氮化物。为了获得高硬度的氮化层,钢中需含有能形成稳定氮化物的合金元素,如铝、 常、钥、机、钛等。进行渗氮工艺的钢一般采用灌氮钢(如38CrMoAlA钢)和含铭、钥的模具锅 和结构铜。


涛氮后不需淬火,表层硬度可达1000~i200HV,有很高的耐磨性和抗咬合性,有 高的痍劳强度和高的耐饷性。在渗氯前钢件必须进行调质处理,使心部具有高的综合力学性 能。由于漆氮温度低,渗氮后又不需淬火,故渗甄后变形较小。又由于渗氮层较薄(约 0。5mm),处理时间长,成本比较高,所以只适用于精度要求高的零件,例如精密机床的丝杠、主轴,撞床的建杆等。由于渗氮时间长,而且又需要应用专用钢种,因此使其应用受到一定的 限制。


3,高子渗氮 高子渗氮是将工件放入真空容器内,通入辄气或氧氢混合%体,以工件为 阴极,容器壁为阳极,在133 - 133OPa的气压下利用辉光放电,使离子化的氧扩散渗入钢中形 成氮化物,提高了钢的硬度。与渗氮相比,离子渗氮所需的时间短,处理的钢种范圈广,但处 理后硬度低于渗兼的硬度,设备费用高。主要用于金属模具、切削工具、曲轴和丝杠等。


4,气体氮碳共渗 %体氮碳共渗是以渗氮为主的碳、辄共渗过程,渗剂为尿素、甲酰 胺、三乙醇胺(加热时分解出窥和碳),气体氮碳共渗温度为570笔左右,时间一般为几小时, 所处理的材料也比较广泛。不同钢种氮碳共渗后的硬度范围为450~ 900HVo主要用于曲轴、 缸套、活塞环、花健滚刀、铳刀、热锻模和压傅模等。


5,碳氮共渗碳氮共渗是将钢件放在能产生碳、氮活性原子的化学介质中加热至奥氏体 状态(800 - 900%:),使碳和氮同时渗入钢件表面,渗后可直接粹火,淬火后需低温回火。与渗 碳相比,加热温度低,加热时间短,淬火变形小,但渗层较薄。主要用于齿轮,主轴,滚珠丝 杠等零件。


6,渗疏、硫氮共渗、硫氮碳共渗 津硫是事件在含硫介质中加热,使钢或铸铁表面形成 硫化物渗层,渗硫层呈致密多孔的鳞片状,硬度不高,可在接触面之间滑动,降低了摩擦因 数,避免两个金属表面的直接接触,提高了抗粘着磨损的能力。


渗硫适用于经过研磨的表面硬 化(淬火低温回火、渗碳、高频淬火)的工件,主要用于高速钢刀具、铢刀、搓丝板、冲模、内燃 机的凸轮、摇臂、行星齿轮等等件。


硫氮共渗或硫氮碳共渗是将渗硫与渗氯或与氮碳共渗相结合。共渗层的外层主要是渗硫 层,摩擦因数小,抗粘着性好;共渗层的内层是硬度高的化层或氮碳共漆层。因而这种渗层 兼有渗硫层与渗氮层的优点。


主要用于高速钢捆齿刀和铢刀、不锈钢切断刀' 冷冲模、齿轮、 丝杠、飞机轮轴的高速钢专用轴承、汽车油泵活塞及缝纫机零件等。


7,蒸汽处理、氧制化处理 蒸汽处理是将工件在540 - 560^过热蒸汽中加热,使其表面 形成薄的多孔性的氧化膜(F%04),此表面氧化膜能贮油,并有减摩及润滑作用,经过这样工 艺处理后的高速钢刀具,在加工时使刃部不易结瘤,可以提高刀具的使用寿命。这一工艺主要 用于高速钢刀具的处理。


氧氮化处理是将蒸汽处理与渗氮相结合,兼有氧化层与渗甄层的优点。主要用于高速钢刀具的处理。

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