「硬氮化」与「软氮化」小知识

硬氮化

氮化是化学热处理的一种,也称渗氮,指将工件置于含「氮」的炉气(含氨气)中,选定适当的温度、气体流量、氨气浓度比率等,保持一定的时间,使氮元素渗入工件表面,形成硬度甚高的表面氮化相,得到更高的耐磨耗、耐疲劳等特性。

渗氮处理的温度通常在480~540℃范围(既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值),处理的时间按照要求深度(通常在0.1~0.65mm之间)不同,一般为15~70小时,甚至更长。

这种常规的氮化也被称为硬氮化,与之相对的是软氮化。

软氮化

软氮化的学名是“氮碳共渗”,也称“氰化”。渗入钢表面的元素以‘氮’为主,同时添加了‘碳’。 软氮化实质上是以渗氮为主的低温碳氮共渗,与硬氮化相比,渗层硬度较低,脆性较小,故称为软氮化。

软氮化方法分为气体软氮化和液体软氮化两大类。目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。气体软氮化是在含有活性碳、氮原子的气氛中进行低温碳、氮共渗,温度常用560~570℃,氮化时间常为2~3小时。

气体软氮化目前存在问题是表层中铁氮化合物层厚度较薄(0.01~0.02mm),且氮化层硬度梯度较陡,故不宜在重载条件下工作。

“软氮化”含义不是指获得的硬度比所谓的“硬氮化”的硬度低,而是含有简便、省事、费用低的意思。

硬氮化应用于载荷大,接触疲劳相对要求高的工件,强调渗层深度。

而软氮化的作用就是渗速快,一般用于载荷小的工件,渗层要求浅。

☞来源:金属材料的世界、热处理生态圈

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