什么是碳氮共渗,工艺原理是什么?

碳氮共渗:一种化学表面热处理工艺,碳和氮同时渗入钢零件表面。主要是渗碳,渗有少量氮。在碳氮共渗过程的早期,采用氰化物盐或含氰气氛作为渗剂,故又称为“氰化法”。根据共渗介质的状态,可分为气态、液态和固态三类。很少使用固体和液体碳氮共渗。气体碳氮共渗法不使用氰化物盐,表面质量容易控制,可实现机械化和自动化,应用广泛。与渗碳相比,具有渗速更快、渗碳层淬透性和耐回火性更高、耐磨性和耐疲劳性更好、处理温度更低的优点,常用来代替渗碳处理。

碳氮共渗的工艺原理;

碳氮共渗是以渗碳为主,同时渗氮的化学热处理工艺。在一定程度上克服了渗氮层硬度高但渗碳层浅,渗碳层硬化深度高但表面硬度低的缺点。

广泛使用的只有气体法和盐浴法。气体碳氮共渗介质为渗碳剂和渗氮剂的混合物,如滴加煤油(或乙醇或丙酮)并通入氨气;向吸热或放热气体中加入高碳势富气,并通入氨气;连续滴加溶解在尿素中的三乙醇胺或乙醇。[C]和[N]原子的生成机理与渗碳、渗氮相同,也存在共渗剂之间的合成与分解;

一氧化碳+氨气===HCN+H2O

CH4+NH3===HCN+3H2

2HCN===2[C]+2[N]+H2

碳氮共渗、淬火和回火后,显微组织为含氮马氏体、碳氮化物和残余奥氏体。深度为0.6 ~ 1.0 mm的碳氮共渗层的强度和耐磨性与深度为1.0 ~ 1.5 mm的渗碳层相当,为了减少变形,对于中等载荷的齿轮,可以用870℃以下的碳氮共渗代替930℃的渗碳。

随着稀土催渗(碳氮共渗)和氮碳共渗或硫氮共渗的推广,可以部分替代浅层渗碳和碳氮共渗,碳氮共渗的应用范围趋于狭窄。

碳氮共渗是一种碳和氮同时渗入模具零件表面的热处理工艺。与单一渗碳相比,碳氮共渗具有许多特点,如碳氮共渗的温度比渗碳低,因此渗碳时奥氏体晶粒更小,渗碳后可直接淬火。从而简化了生产工艺,节约了能源,减少了模具零件的变形。