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工业电炉技术资料
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渗氮件常见缺陷及预防措施

来源:本站  点击次数:次  发布时间:2017-2-20

 

   渗氮是表面硬化工艺,为工件表面提高了耐磨性,抗冲击强度和防腐蚀性能。尽管这种工艺早在本世纪初就问世,但很少为人理解。特别是不同于渗碳,渗氮工艺的控制非常复杂,传统的控制方式很难得到重复性好精度高的产品。直到最近,由于渗氮工艺精确控制的开发,才渐渐引起人们的注意.

我们可以看到有许许多多的因素都会对渗氮过程产生影响。包括温度、渗氮指数、工件表面的清洁情况、材料、渗氮时间、冷却时间、操作者等各种因素。由此可见要对渗氮进行控制是非常复杂的。根据我公司多年的设计技术和实际操作经验,总结常见问题的原因分析如下:

 

序号

缺陷名称

产生原因

防止措施

1

表面氧化色

冷却时供氨不足,罐内出现负压,渗氮罐漏气,压力不正常,出炉温度过高,干燥剂失效,氨中含水量过高,管道中存在积水

适当增加氨流量,保证罐内正压,经常检查炉压,保证罐内压力正常

炉冷至200℃以下出炉

更换干燥剂

装炉前仔细检查,清除积水

2

表面腐蚀

氯化氨(或四氯化碳)加入量过多,挥发太快

除不锈钢和耐热钢外,尽量不加氯化氨,加入的氯化氨应与硅砂混合,降低挥发速度

3

渗氮件变形超差

机械加工产生的应力较大,零件细长或形状复杂

局部渗氮或渗氮面不对称

渗氮层较厚时因比容大而产生较大组织应力,导致变形

渗氮罐温度不均匀

工件自重的影响或装炉方式不当

渗氮前采用稳定化回火(高于渗氮温度),采用缓慢、分阶段升温法降低热应力,即在300℃以上升温100℃保温1h;冷却速度降低

改进设计,避免不对称;降低升温及冷却速度

胀大部位采用负公差,缩小部位采用正公差;选用合理的渗层温度

改进加热体布置,增加控温区段,强化循环,装炉力求均匀;杆件吊挂平稳且与轴线平行,必要时设计专用夹具或吊具

4

渗层出现网状及脉状氮化物

渗氮温度过高,氨含水量大,原始组织粗大

渗氮件表面粗糙,存在尖角,棱边气氛氮势过高

严格控制渗氮温度和氨含水量;渗氮前进行调质处理并酌情降低淬火温度

提高工件质量,减少非平滑过渡严格控制氨分解率

5

渗层出现鱼骨状氯化物

原始组织中的流离铁素体较高,工件表面脱碳

严格掌握调质处理工艺

防止调质处理过程中脱碳;渗氮时严格控制氨含水量,防止渗氮罐漏气,保持正压

6

渗氮件表面有亮点,硬度不均匀

工件表面有油污

材料组织不均匀

装炉量太多,吊挂不当

炉温、炉气不均匀

清洗去污

提高前处理质量

合理装炉

降低罐内温差,强化炉气循环

7

渗氮层硬度低

温度过高

分段渗氮时第一段温度过高

氨分解率过高或中断供氨

密封不良,炉盖等处漏气

新换渗氮罐、夹具或渗氮罐使用过久

工件表面的油污未清除

调整温度,校验仪表

降低第一段温度,行程弥散细小的氮化物

稳定各个阶段的氨分解率

更换石棉、石墨垫、保证渗氮罐密封性能

新渗氮罐应经过预渗;长久使用的夹具和渗氮罐等应进行退氮处理,以保证氨分解率正常

渗氮前严格进行脱脂、除锈处理

8

渗层太浅

温度(尤其是两段渗氮的第二段)偏低

保温时间短

氨分解率不稳定

新换渗氮罐、夹具或渗氮罐使用过久装炉 ,气流循环不畅

适当提高温度,校正仪表及热电偶

酌情延长时间

按工艺规范调整氨分解率

采用调质处理,获得均匀致密的回火索氏体组织

进行预渗或退氮处理

合理装炉,调整工件之间的间隙

9

渗氮层脆性大

表层氮浓度过高

渗氮时表面脱碳

预先调质处理时淬火过热

提高氨分解率,减少工件尖角、锐边或粗糙表面

提高渗氮罐密封性,降低氨中的含水量

10

化合物层不致密,耐蚀性差

氮浓度低,化合物层薄

冷却速度太慢,氮化物分解

零件锈斑未除尽

氨分解率不宜过高

调整冷却速度

严格消除锈斑

 

               更多热处理工艺及设备,欢迎来电咨询武汉电炉有限公司(程经理 18062109688)。

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