博一建材讯:渗氮工件具有表面硬度高,耐磨性、抗疲劳强度、耐热以及耐蚀性能好等特点。但是,由于渗氮工艺周期长,加上氮原子的深入,往往容易引起工件畸变。其因素有:
1、组织应力
渗氮过程中氮原子渗入工件表层,使表层金属晶格常数增大,引起晶格畸变,产生体积膨胀,致使渗层对心部产生张力作用,同时心部对渗层又施加压应力,从而形成表层受压、心部受拉的组织应力,进而使渗氮件产生微量的畸变。
2、机加工残余应力
机加工残余应力释放会使工件产生畸变,必须去应力处理。去应力处理的温度应稍低于调质的回火温度。对于精密件,去应力处理后尽可能缓冷。
3、工件结构
工件的结构是影响渗氮畸变的一个主要因素。简单将,工件的对称性好,畸变就小;工件不对称,结构复杂,厚薄相差大,则会造成较大的渗氮畸变。
4、预处理
渗氮工件的预处理十分关键,一般采用调质。调质时,若淬火温度低,会产生游离铁素体,增加渗氮后组织的不均匀性,成为潜在的应力源,很可能导致工件变形。若回火温度低或回火不充分,在后续渗氮过程中会因应力的释放而产生畸变,因此回火温度应高于渗氮温度20℃左右。
5、装炉方式
工件在渗氮装炉时,若处于非自由状态,则会由于自重而产生附近应力,导致塑性变形。原则上应使工件重心通过中心,处于自由吊挂状态。若工件结构不对称,尽可能对称放置。具体工件,如细长轴类应垂直挂放;大凸轮用芯轴垂直串联,并将凸轮壁厚处朝下放置。
6、渗氮工艺
渗氮温度越高,升温和降温越快,工件的畸变倾向就越大。升温应采用阶梯式升温工艺。
渗氮时间应控制适当,避免因渗氮时间过长而导致工件畸变。
炉温应均匀,误差在±5℃范围之内,否则会产生附近热应力,造成氮的分解不均,致使炉内各点氮浓度不均匀,渗氮层薄厚不一致,增大畸变。
7、锻造和正火工艺
由于材料锻造、正火后存在魏氏组织、带状组织,会导致渗氮后工件畸变量超差,采用改善锻造和正火工艺、平放装炉、留磨削余量等措施可以控制。
渗氮畸变是多种因素共同作用的反映,要综合分析和考虑各种影响因素,实施合理的控制畸变操作,才能最大限度控制神氮件畸变,达到渗氮目的。
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