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不锈钢低温渗碳

不锈钢低温渗碳

不锈钢低温渗碳工艺可在不锈钢表面得到一层硬度即高又有防锈性能的一层硬化层,其表面硬度大概为HV800、渗层厚度约20-30um。经过不锈钢低温渗碳工艺强化处理的不锈钢能够保持表面硬度的同时也能保证其表面的防锈特性。

普通不锈钢氯化工艺的缺点:

不锈钢的普通离子氮化工艺相对温度偏高,得到的渗层硬度比较高,通常会大于HV900,但是,渗层的防锈性能大幅下降,做盐雾试验近几小时就会出现锈斑。

不锈钢依其组织的不同而主要可分为奥氏体(Austenite)系不锈钢、马氏体(Martensite)系不锈钢及铁素体(Ferrite)系不锈钢,因其优良的抗锈蚀特性而适合做为结构件或要求装饰效果的外观件等用途,如螺丝、螺帽、枢轴、插销等工件;或如手表、手机等电子产品、饰品、家用电器的外壳等。


一般不锈钢的表面机械性质尚无法满足实际应用上的需求,如常见的美国钢铁协会编号316L不锈钢,含有重量百分比介于15至18之间的铬、重量百分比介于12至15之间的镍以及重量百分比介于2至3之间的钥,其余为铁与杂质,其硬度约介于HRB 50至HRB70之间,此种不锈钢用于外观件时,容易产生刮损或受撞击而使表面破损。


为解决上述问题,业界常使用渗氮及渗碳处理的方式,使不锈钢工件表面的碳浓度增加或产生氮化物,进而提升其表面的机械性质,其中,又尤以渗碳处理广为工业界使用。

不锈钢低温渗碳工艺:

一般而言,不锈钢渗碳处理是于含碳气氛的环境中,使工件长时间维持在特定温度,使得碳原子得以进入工件表面而生成渗碳层,传统渗碳方法是将不锈钢材质放置于含有甲烷(Methane)的气氛下,将不锈钢工件加热至华氏1900°与华氏2000°的温度之间进行渗碳,然而,由于此种方法的渗碳温度甚高(大于980°C),将使得不锈钢工件的铬与气氛中的碳发生反应,使不锈钢工件的表面缺乏铬,进而使不锈钢工件失去抗腐蚀能力。


有鉴于此,以316L不锈钢工件为例,其渗碳温度最好低于连续变态曲线图中C曲线的鼻部温度。然而,若在低于前述鼻部温度的环境下进行渗碳,则因不锈钢工件表面存在有一钝化层,而难以使碳原子渗入,阻碍渗碳层的生成,因此,进行低温渗碳工艺前,需先将不锈钢工件表面的钝化层移除。现有的此种低温渗碳方法,先将不锈钢在含氟或氟化物的气体中,于250°C至450°C之间的温度持温数十分钟,使不锈钢表面的钝化层转换为氟化层,接着再将不锈钢于400°C至500°C之间的温度进行渗碳,相较于含有Cr2O3的钝化层,碳原子较容易穿过氟化层而进入不锈钢,故其渗碳深度可达约20μm,且硬度可提升至约HV800。另外,低温表面硬化方法是先将不锈钢置于含体积百分比为20%的HCl的N2气体中,并在华氏550°下持温60分钟,使不锈钢表面的钝化层活化后,然后再于华氏980°与880°之间的温度进行渗碳。


不锈钢低温渗碳对提高扩大不锈钢应用范围有着重大意义,国内外都有相关的应用,xpj娱乐场客户端下载在不锈钢低温渗碳方面的研究技术已经成熟,目前已投入市场。

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