模具碳氮共滲熱處理方法

滲碳是在滲碳和滲氮基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種化學(xué)熱處理方法。青島熱處理指材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。它是碳原子和氮原子同時(shí)滲入鋼鐵零件表面的過(guò)程。因?yàn)樵缙诘奶嫉矟B是在含氰化物的鹽浴中進(jìn)行的，所以俗稱(chēng)氰化物。與滲碳相比，碳氮共滲具有處理溫度低、滲碳后直接淬火、工藝簡(jiǎn)單、晶粒長(zhǎng)大少、變形和開(kāi)裂傾向小、能耗少、滲碳層的抗疲勞性、耐磨性和耐回火性好等優(yōu)點(diǎn)。與滲氮相比，生產(chǎn)周期大大縮短，適用材料廣泛。

碳氮共滲兼有其他滲碳和滲氮的優(yōu)點(diǎn)，包括通過(guò)以下問(wèn)題幾方面：

(1)與滲碳層相比，滲碳層的硬度與滲碳層相當(dāng)，但其耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度均高于滲碳層。碳氮共滲層一般較氮化層厚，在一定溫度下不會(huì)形成白色層，因此較氮化層具有較高的抗壓強(qiáng)度和較低的脆性。

(滲透速度快。在碳氮共滲過(guò)程中，碳原子和氮原子在滲透過(guò)程中相互促進(jìn)。在相同溫度下，碳氮共滲速度比碳氮共滲和氮化速度快，只有氮化時(shí)間的1/3 ~ 1/4。

(3)模具變形小 碳氮共滲溫度進(jìn)行一般水平低于滲碳溫度，又沒(méi)有馬氏體、奧氏體的組織管理轉(zhuǎn)變，所以通過(guò)變形影響較小。

根據(jù)共滲介質(zhì)的不同，碳氮共滲可以發(fā)展分為兩種氣體碳氮共滲、液體碳氮共滲和固體碳氮共滲。

固體碳氮共滲與固體滲碳相似，所不同的是滲劑中加入了含氮物質(zhì)。液體碳氮共滲是將模具等放入含有氰化物鹽的鹽浴中加熱，雖然其時(shí)間短，效果好，但毒性大，應(yīng)用較少。雖然采用無(wú)毒鹽的液體碳氮共滲，其原料無(wú)毒，但反應(yīng)產(chǎn)物仍然含有氰化物，容易造成環(huán)境污染，對(duì)人體有害，也不宜采用。應(yīng)用最多是氣體碳氮共滲。

氣體碳氮共滲有三種滲碳介質(zhì): 第一，氣體加氨滲碳，氣體可以用天然氣、液化石油氣、煤氣等。三是含碳氮的有機(jī)復(fù)合液體，如三乙醇胺、尿素、甲醇、丙酮等。三乙醇胺是一種高活性，無(wú)毒，但其粘度大，流動(dòng)性差，使用后可以用乙醇1:1稀釋。