如何控制渗层的针状氮化物？

aaron01

在低碳钢软氮化的时候有很多实例，壁薄的零件在氮化时很容易出现渗穿现象，整个截面上都出现较多针状氮化物，从而引起整体机械性能的下降，如何去降低这种影响呢？

锋翼

严工我来补图

第一张德国件

                               
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锋翼

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孤鸿踏雪

锋翼 发表于 2015-4-14 14:21
严工我来补图

第一张德国件

          低二张呢？
          这个是低碳钢奥氏体氮碳共渗？还是普通软氮化？看不出针状氮化物啊

见仁见智

铁素体氮碳共渗并不适应很薄的有明显形变的受力零件，一般选用弹性材料

aaron01

见仁见智 发表于 2015-4-15 11:11
铁素体氮碳共渗并不适应很薄的有明显形变的受力零件，一般选用弹性材料

有明显形变的话，扩散层渗速会加快，因为位错的影响，是吗？

灰灰灰

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见仁见智

aaron01 发表于 2015-4-15 12:21
有明显形变的话，扩散层渗速会加快，因为位错的影响，是吗？

    我讲的的使用条件。曾经对铁素体氮碳共渗试样做过拉力试验，看到强度极限有所提高，但屈服强度略微下降，塑性明显下降。由此推断，在受力的服役条件下，也就是意味着如果零件过簿（扩散层穿透），更容易发生塑性变形，结果是脆断。曾试图用铁丝氮碳共渗替代简单的弹性元件，没多久就完蛋了。
   铁素体氮碳共渗可提高疲劳寿命的先决条件是，白亮层＋扩散层占零件厚度的比例小，受力后应力仍然在许容应力以下，零件不发生塑变。对碳素钢而言，白亮层＋扩散层究竟占零件厚度比例多少和对整体力学性能的影响方面的详细数据尚未见到。
   这个问题在关于轴承保持架中讨论过，这个产品有人提出过扩散层不允许有针状氮化物的要求。我以为，如果保持架工作过程中受力不会引起塑性变形，提这个要求是节外生枝；如果受的力会引起塑性变形，就得恢复原来的材料设计，宣告此项技术创新失败。
   推断不一定就是事实，仅供参考

aaron01

见仁见智 发表于 2015-4-15 14:58
我讲的的使用条件。曾经对铁素体氮碳共渗试样做过拉力试验，看到强度极限有所提高，但屈服强度略微下 ...

哦，你说的是使用条件。
不过，从沙发的照片来看，确实有人做到了扩散层无针状氮化物啊，看了金相让我大吃一惊。

孤鸿踏雪

问题的关键：
       扩散层中的针状氮化物是如何形成的？如果是在热扩渗过程形成，为什么不在高氮浓度的表面紧贴白亮层而析出？如果是热扩渗后期的降温过程形成，根据氮浓度梯度，针状氮化物还是应该优先形成于白亮层内壁，而不应远离于白亮层的扩散层中。这难道类似于碳化物的相间析出？

锋翼

aaron01 发表于 2015-4-15 15:36
哦，你说的是使用条件。
不过，从沙发的照片来看，确实有人做到了扩散层无针状氮化物啊，看了金相让我大 ...

等待高人解答{:soso_e113:}

aaron01

孤鸿踏雪 发表于 2015-4-15 15:43
问题的关键：
       扩散层中的针状氮化物是如何形成的？如果是在热扩渗过程形成，为什么不在高氮浓度的表 ...

杨工提的是好问题啊。
我们知道铁素体最高溶氮极限是0.1%，而扩散层里的氮浓度是不是肯定超过这个极限呢？如果超过，会怎么样，析出氮化物吗？这时析出的氮化物是什么形态的呢？

我曾经测过多用炉碳氮共渗的20钢零件，表面氮浓度达到0.2%，是不是可以推断出软氮化时的扩散层氮浓度超过0.1%，会析出氮化物呢？

见仁见智

aaron01 发表于 2015-4-16 09:20
杨工提的是好问题啊。
我们知道铁素体最高溶氮极限是0.1%，而扩散层里的氮浓度是不是肯定超过这个极限呢 ...

人云亦云，这个问题，看相图，另外 ‘钢的氮化’ 书中有详述，其它书文中也有解释。共渗时，铁素体冷下来时是由饱和变成过饱和，缓冷沿铁素体某个晶面定向析出成为针（片）状物，快冷可以抑制这种析出，但室温下氮过饱和的铁素体仍然会析出沉淀硬化，均导致塑性下降。300℃以上回火也会有定向析出的针状物——软氮化检测扩散层深度时标准规定使用的方法。您懂的