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不锈钢低温渗氮

不锈钢低温渗氮

不锈钢低温渗氮对提高扩大不锈钢应用范围有着重大意义,国外有些应用,国内很多科研单位展开了很多研究,温度380~450℃,国内应用相对少些,因为温度低,元素活性较低,需要催渗技术和表面活化等技术。

不锈钢低温渗氮是什么?

奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~25%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有优良的力学性能、高韧性和塑性,可加工性以及抗腐蚀性强,被广泛应用于化工、汽车、机械、海运及海洋构件等领域;但奥氏体不锈钢缺点是由于含碳量极低,导致表面强度和硬度较低,抗磨损性能、抗疲劳性能低,且不可能通过相变使之强化,严重影响奥氏体不锈钢的使用范围,或是大幅度降低零工件的使用寿命。


不锈钢低温渗氮是常见的对金属表面进行强化处理的方法,在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中,通以流动的氨气并加热,保温较长时间后,氨气热分解产生活性氮原子,不断吸附到工件表面,并扩散渗入工件表层内,从而改变表层的化学成分和组织,获得优良的表面性能。但目前的渗氮工艺中,一般采用一段式或两段式加热方法渗氮,渗氮气体浓度基本保持恒定,但发明人从机理出发,经研究发现,由于渗氮需要在表面到内部形成一定厚度的渗氮层,并且渗氮层的硬度值与该处渗氮层的氮含量密切相关,而材料的内部结合力又与渗氮层的硬度变化趋势有关,因而期望得到一种由内向外,渗氮量均匀增长且合理分布的梯度变化,既能保证材料的硬度和韧性保持合理的平衡,又使材料的硬度保持合理的变化。

不锈钢低温渗氮技术实现要领:

一种奥氏体不锈钢的低温气体渗氮方法,包括如下步骤:


1)将奥氏体不锈钢工件进行表面钝化膜处理;


2)将奥氏体不锈钢放入渗氮炉中,抽真空到10-3Pa;


3)通入渗氮气体,加热渗氮炉开始渗氮处理,所述的渗氮处理具体包括:


3.1高温低浓度渗氮,在560-600℃下,经第一管路通入氨气,所述第一管路不含有催渗剂,所述氨气的流量为800ml/min,氨气分解率为20-30%,保温8-10h;


3.2低温低浓度渗氮,在400-450℃下,经第一管路通入氨气,所述氨气的流量为1200ml/min,氨气分解率为10-15%,保温3-6h;


3.3低温高浓度渗氮,在400-450℃下,经第二管路通入氨气,所述第二管路含有稀土催渗剂,氨气的流量为1800ml/min,氨气分解率为40-50%,保温1-2h;


3.4将渗氮后的不锈钢工件置于缓冷坑中,静置48-72h。


总结:不锈钢低温渗氮就是利用低温等离子氮化技术对金属表面进行处理,温度控制在420°以下,xpj娱乐场客户端下载在奥氏体不锈钢低温渗氮方面的研究技术已经成熟,目前已投入市场。

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