小知识-调质与氮化的工艺衔接_第1页
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文档简介

小知识钢的调质处理与氮化处理的工艺衔接钢进行氮化处理，可以显著提高工件表面的耐磨性、耐腐蚀性、抗疲劳性能等。对于常用的合金结构钢和碳素结构钢，氮化前，必须进行调质处理，让其具有优良的综合力学性能。由于氮化后一般不再进行机械加工（少数情况下可以抛光），因此，控制氮化后工件的变形，是氮化处理质量控制的关键点之一。引起工件氮化过程中变形的主要因素有几点。1、调质处理对性能的不当要求导致回火温度偏低对待要氮化处理的工件，调质处理应提出恰当的性能要求。一般按某一钢种正常的温度淬火。而不论何种结构钢，淬火后的回火，温度必须高于氮化温度30°C或更高，且回火保温时间必须充足。钢的回火过程一般分为五个阶段，从室温至A1以下的较高温度，发生：碳原子偏聚-马氏体分解-残余奥氏体分解-渗碳体形成-a状态的变化和碳化物聚集长大。回火温度越高、或选定温度下回火保温时间恰当，这些转变越趋于彻底。对应于每一回火温度，上述转变的程度不同；每一较高的回火温度，建立起一个相对于较低回火温度的稳态。较低温度回火建立的稳态仅是亚稳态，相对于较高的温度显微组织是不稳定的。一旦如此，工件组织会从亚稳态趋于建立一个新的稳态。这一过程带来的宏观变化就是工件体积的微小变化—零件的变形，以及力学性能的变化！如果调质处理的回火温度低于或接近于氮化温度，这种变形和变化就不可避免的发生。对策：将氮化前的调质处理工艺参数定为“工艺保证”。即规定淬火后的回火温度不得低于580~590°C（以氮化温度560°C为例）。此时设计和工艺人员不提调质状态的硬度要求，而是要求严格执行调质工艺，按规定的淬火、回火各项工艺参数【装炉量、装炉方式、升温速度、保温时间、淬火介质、冷却发生、回火温度、回火保温时间、回火后冷却方式等】操作。如果对调质有具体硬度要求，热处理过程就会为保证硬度合格而降低回火温度，给工件在随后的氮化过程中发生组织、性能继续变化的余地。例如：42CrMo钢回火至600~620C，力学性能仍较好。而45钢等碳素结构钢，为保证调质齿轮性能，回火温度到达500~520C力学性能就不够高了；再经氮化处理不仅工件本体性能继续降低，很可能伴随变形的发生。2关注氮化工件正常的装载氮化工件一般为精加工状态，氮化处理过程一般时间较长，如果工件装炉不当，变化也会发生。3氮化工件装炉后应随炉升温，不得在氮化温度进炉。精加工状态的氮化工件，猛地遭遇氮化温度，因工件被加热的不均匀，会因热应力而变形。4、工件氮化后应随炉降温，不得在氮化温度出炉。精加工状态的氮化

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