氮碳共滲工藝特點

由Fe-N-C相圖可知，氮碳共滲溫度在565℃時，有γ相存在，它能溶解0.35%C和1.8%N?？炖鋾r,此γ（含氮碳奧氏體）淬火轉(zhuǎn)變?yōu)棣?相（含氮碳馬氏體）。在緩冷時有γ相發(fā)生共析反應(yīng)，形成（α γ'）共析體，并不斷由α相中析出γ'相，使?jié)B層硬度降低。廣義的碳氮共滲可以分為碳氮共滲和氮碳共滲，氮碳共滲以滲氮為主，即低溫碳氮共滲。生產(chǎn)實踐證明，氮碳共滲溫度采用560－570℃為佳，快冷比緩冷硬度有較大提高（約高出10HRC以上）。所以氮碳共滲時，特別是碳鋼一定采用快冷，如油冷，其原因也在此。

滲層組織與性能：

氮碳共滲組織由化合物層和擴散層組成。

一般，化合物層厚度約2～25μm。

1．化合物層氮碳共滲層外層在硝i酸酒精腐蝕以后發(fā)亮，幾乎看不出組織。其組成相將隨鋼種而變。

碳鋼中化合物層是由Fe2~3N、FexCyNz、Fe4N和Fe3C相組成，而合金鋼中化合物層是含Cr、Mo、AI等氮化物和合金氮碳化合物組成。

2．擴散層

連接在化合物層下的是氮碳共滲層的其余部分，大多呈界限清晰的明顯過渡形式，其組成也隨鋼種而變。

碳鋼中擴散層是由α-Fe、Fe4N、Fe3(CN)組成，而合金鋼除α-Fe、Fe4N外，還由合金氮化物（如AlN、CrN、MoN等）與(FeMe)3(N、C)組成。

氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同時硬度隨由外向內(nèi)不斷降低的氮含量而變化。

碳鋼化合物層的硬度約為HV 700～900，而合金鋼約HV 1000～1500。

氮碳共滲層有較高的抗拉強度和屈服強度及疲勞強度，但斷面收縮率、延伸率及沖擊韌性明顯降低。這表明表層起脆性作用。

模具的氮碳共滲熱處理方法

氮碳共滲工藝是在液體滲氮基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。早期氮碳共滲是在含氮化物的鹽浴中進行的。由于處理溫度低，一般為500~600℃，過程以滲氮為主，滲碳為輔，所以又稱為軟氮化。

氮碳共滲工藝的優(yōu)點：

氮碳共滲工藝也有氣體、液體和固體氮碳共滲工藝。使用較多的是氣體氮碳共滲工藝，尤其是以尿素、甲酰胺、三乙i醇胺為滲劑的氣體氮碳共滲為多。目前國內(nèi)外采用比較多的是低溫氣體氮碳共滲。