空气%2f乙炔混合气体离子氮化工艺研究.pdf

空气/乙炔混合气体离子氮化工艺研究���周安若��,王铁��苌响�,刘林飞��朴裉����¨,���把��匝椴牧嫌敕椒��匝榻峁�***治�空气/乙炔混合气体离子氮化工艺研究/周安若等�����������.���珹�����试验材料��试验方法�重庆大学材料科学与工程学院,重庆���;�厍炜萍佳г阂苯鹩氩牧瞎こ萄г海�厍������吧礁痔�煞萦邢薰�纠湓�韪殖В�吧����研究了一种利用空气/乙炔混合气体进行离子氮化的新工艺,并分析了渗层的硬度、组织及物相。结果表明,通过加入乙炔气体,可以实现用空气直接进行离子氮化处理,通过调整乙炔流量和渗氮温度,能实现离子多元共渗,并能获得一定的渗氮层深度和硬度。����,������,������琀��自从离子氮化工艺出现以来,因其快速、高效的特点而在工业生产上得到迅速的应用。在离子氮化实际生产过程中,常采用氨气或氮一氢混合气体作为介质,同时,也研究了氮一氩混合气体离子氮化、城市煤气离子氮化��⒋康F�胱拥;痆�等工艺。这些氮化方法各有特点,但也存在一些不足,如氨气在炉内不能完全分解,有残留的氨排人大气,污染环境;而纯氮气离子氮化需要较高的电压门槛值等。同时,这些氮化方法都有一个共同的不足点,即需要用高压气瓶存储渗氮气体。考虑到空气主要由氮气组成,来源非常广泛且不需成本,如果能直接利用空气进行离子氮化,将大幅度降低氮化成本,且无需存储容器。但是,由于空气中有约�%的氧气,在氮化过程中可能会使工件氧化脱碳,降低材料性能,故直接利用空气进行离子氮化一直无法实现。本文介绍了一种新的离子氮化工艺,即在空气中添加一定量的乙炔气体,通过乙炔与氧气之间的作用,抵消氧气的不利影响,解决工件氧化问题,从而实现直接利用空气进行离子氮化。本试验所用材料为经过调质处理的��,其化学成分见表�>�髦蚀�砗螅���捕任���,组织为细小的索氏体,游离铁素体量不超过�ァ�本试验在��—�型离子渗氮炉内进行,试验过程中,采用的电压为��,电流���,时间�,所用乙炔为普通工业级乙炔,空气未经干燥。试验中主要通过改变乙炔/空气比例和氮化温度来对此工艺进行探讨。在试验过程中,选取了��妗���婧��℃等�鑫露炔问��.�%、�.�%、�.�%和�.�%等�鲆胰擦髁坎问��卸员取�氮化工艺对硬度的影响温度的影响氮化后,对试样进行了硬度测试,得到了下面的结果。硬度测试在����陀捕燃粕辖�校�捎胦.��睾桑�釉厥奔�图�13忠胰擦髁�乙炔体积与通人气体总体积之比���.�%不变时,温度变化对硬度值的影响。从�伎梢钥闯觯�在氮化温度较低��℃�保�;�Ч�皇呛苊飨裕��矣捕确�布曲线不是很理想,但当温度较高��℃�保�;�Ч�冉舷�著,且硬度曲线分布比较理想。这是因为随着氮化温度的升高,碳、氮在钢中的扩散能力加强,能获得更高的硬度及更深的渗乙炔/空气流量比的影响钢氮化后硬度值的影响。从图�梢钥闯觯�谝胰擦髁拷系�如����时,氮化后钢的硬度较低,原因可能是由于乙炔加入量不足,还没有完全抵消氧气的作用,从而在共渗组织中存在氧化摘要关键词空气乙炔离子氮化表���化学成分�����.�层。图�13治露任��℃不变时,乙炔流量的变化对��·��������珻���������,��������������珹��������琣�����,���������.���.