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碳氮共滲工藝
2025-11-01 08:30:30

碳氮共滲工藝

碳氮共滲是一種熱處理工藝,需將工件表面加熱至臨界溫度,同時滲入碳、氮兩種元素,最終實現工件外表面硬度提升的效果。該工藝主要分為液態、氣態兩種實現路徑。

液態碳氮共滲(氰化法)

液態碳氮共滲又稱氰化法,核心是利用由氰化物、碳化物、氯化物組成的鹽浴完成滲層處理。鹽浴中氰化物的濃度可根據工藝需求調整,整個過程通常在井式爐內進行。
由于氰化物會釋放有毒氣體,操作時必須采取嚴格的防護措施。具體流程如下:
  1. 將工件懸掛于氰化物鹽浴池中,加熱鹽浴至鋼材下臨界溫度以上。

  2. 在 843℃的溫度下,滲入速度為每小時 0.12-0.25mm,保溫 2 小時后,滲入層厚度可達到 0.38mm。

  3. 根據工件所用鋼種的差異,選擇水淬或油淬的方式進行冷卻硬化。

  4. 工件硬化后,需進行徹底清洗,以去除表面殘留的氰化物鹽漬。


氣態碳氮共滲

氣態碳氮共滲需在與滲碳爐結構相似的專用爐體中開展。操作時先將工件放入爐膛,再向爐內通入氨氣與碳化氣體的混合氣體,并保證氣體循環流動,爐體加熱溫度需控制在 732-926℃之間。
該工藝的核心原理是,工件在加熱過程中,從碳化氣體中吸收活性碳原子,同時從氨氣中吸收活性氮原子,最終形成表面硬化層。具體流程特點如下:
  1. 工件完成滲碳氮處理后,需從爐內取出并立即淬入油中,這種冷卻方式既能保證工件獲得高硬度,又能有效減少變形風險。

  2. 氣態碳氮共滲的表面硬化層相對較淺,例如在 926℃下保溫 4-5 小時,滲透深度約為 0.76mm。


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