來(lái)?yè)P(yáng)電氣解密：31CrMoV9齒圈超深層深氣體氮化工藝

   下面新聞?dòng)蓪I(yè)生產(chǎn)油微水測(cè)試儀、油酸值測(cè)試儀、油凝點(diǎn)測(cè)試儀、油耐壓測(cè)試儀、高壓試驗(yàn)變壓器、直流電阻測(cè)試儀 、 ZGF2000-直流高發(fā)生器 、 介質(zhì)損耗測(cè)試儀的廠家上海來(lái)?yè)P(yáng)電氣實(shí)習(xí)記者小苗推薦：

氣體滲氮的介質(zhì)是氨氣(NH3)，氣體滲氮的結(jié)果主要由氨在爐內(nèi)的行為來(lái)確定，而氨在爐內(nèi)的行為主要由滲氮溫度、滲氮時(shí)間及氨的分解率(爐氣氮?jiǎng)?所影響。因此，31CrMoV9氮化工藝試驗(yàn)方案主要對(duì)滲氮溫度、滲氮時(shí)間及爐氣氮?jiǎng)葸M(jìn)行調(diào)整，以期開發(fā)兼具高質(zhì)量和率的氮化工藝。

工藝方案1氮化有效時(shí)間為104h，為三段滲氮法，*段在515℃滲氮，使表面形成彌散度較大的氮化物及高的氨濃度，第二段升至525℃，并降低氮?jiǎng)?，使氮原子快速向?nèi)擴(kuò)散，第三階段溫度仍為525℃，進(jìn)一步降低氮?jiǎng)?，進(jìn)行退氮。從試驗(yàn)結(jié)果看，其層深較深，形成了近似脈狀的較粗氮化物，且白亮層較厚，脆性等級(jí)也為2級(jí)，試樣壓痕多邊均出現(xiàn)細(xì)小裂紋。

工藝方案2氮化有效時(shí)間為200h，也為三段滲氮法，氮化溫度有所降低，*段時(shí)間縮短，增加第三段時(shí)間，氮化物細(xì)條狀，幾乎沒(méi)有白亮層及疏松現(xiàn)象，脆性等級(jí)為1級(jí)，試樣壓痕沒(méi)有任何裂紋及塌邊。

試樣工藝方案3為兩段滲氮法，先在505℃滲氮，氮?jiǎng)萁橛诠に嚪桨?與工藝方案2之間，第二段升至510℃，氮?jiǎng)菀步橛诠に嚪桨?與工藝方案2之間。

31CrMoV9合金元素含量較高，特別是釩與氮的親和力較強(qiáng)，較易形成氮化物，三種工藝方案均存在脈狀氮化物，工藝方案1由于強(qiáng)滲與擴(kuò)散比較大，擴(kuò)散時(shí)間過(guò)短，擴(kuò)散層中有較多的呈脈狀的氮化物;工藝方案2及工藝方案3中由于氮?jiǎng)葺^低，強(qiáng)擴(kuò)比較小，擴(kuò)散層中只存在少量的脈狀氮化物。

三種工藝方案中以工藝方案1的試樣表面硬度高，工藝方案2及工藝方案3的表面硬度相仿，但工藝方案1氮化溫度高，為515～525℃，其原因主要是由于工藝方案1氮?jiǎng)莞?，其表面生成的氮化物多，?1CrMoV9氮化的表面高硬度不僅和滲氮溫度相關(guān)，還和合金氮化物的數(shù)量和狀態(tài)相關(guān)。

31CrMoV9氮化時(shí)產(chǎn)生的表面白亮層超標(biāo)是其氣體氮化的主要問(wèn)題之一，一般認(rèn)為白亮層為ε+γ，必須要控制表面的氮化物的含量。工藝方案2得到的白亮層少，其主要原因是氮化時(shí)間足夠長(zhǎng)，氮?jiǎng)葑銐虻?，使試樣?nèi)外氮濃度達(dá)到均勻一致。工藝方案3由于采用相對(duì)較低的氮?jiǎng)莺烷L(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)散，表面形成的白亮層也較淺。工藝方案1則由于氮?jiǎng)莞撸瑥?qiáng)滲時(shí)間長(zhǎng)，且溫度高，試樣內(nèi)外氮濃度不均衡，更易生成較厚的白亮層及較差的疏松等級(jí)。此外，當(dāng)白亮層出現(xiàn)明顯疏松時(shí)，其脆性也會(huì)增加，工藝方案2、3的脆性明顯優(yōu)于工藝1。