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为什么工件在渗氮前应进行哪些预备热处理?

发布时间:2018-11-09 点击次数:
渗氮工件的加工工艺路线一般是:锻造→退火(或正火加高温回火)→阻加工→调质→半精加工→(去应力)→精加工→渗氮→精研(磨)。
 
由工艺路线可见,渗氮前的预备热处理包括了退火(或正火加高温回火)、调质和去应力处理,这些工序都是为了常州渗氮而做准备的,因为工件渗氮后基本上不再进行加工。
 
退火和正火的目的是为了细化组织,改善可加工性,消除内应力,并为调质做好组织准备。
 
调质处理是一道重要的预备热处理工序,目的是为了获得均匀而细小的索氏体组织,它不仅使工件心部具有良好的综合力学性能,而且为渗氮做好必要的组织准备。
 
调质处理的工艺规范对渗氮质量有很大影响。由于38CrMoAlA钢的临界点较高,Ac1为790℃,Ac3为900℃,Ar1为740℃;同时,含铝的铁素体稳定性高,加热时不易溶于奥氏体中,所以钢的正火和淬火温度均应提高,并且保温时间较一般合金结构钢要长,通常为一般合金结构钢的1.5倍。
 
如果淬火温度太低或保温时间不足,以致铁素体未能完全溶于奥氏体中,渗氮时表面有游离铁素体存在,会使渗氮层的脆性大为增加。相反,如果淬火温度太高,奥氏体的晶粒会长大变粗,氮化物优先沿晶界伸展,在渗氮层中呈明显的波纹状或网状组织。
 
回火温度对渗氮质量也有很大影响。回火温度决定钢调质后的硬度,回火温度越高,调质后的硬度越低,基体组织中碳化物的弥散度越小,则渗氮时,越有利于氮原子的渗入,因而渗速较快,渗层较深。随着回火温度的升高,渗氮层的硬度会降低,且心部的硬度也略有下降。
 
对于形状复杂的工件需要进行去应力退火,以消除在切削加工过程中产生的应力,从而减少渗氮过程中的变形。为防止调质硬度降低,去应力退火温度应低于调质的回火温度40~70℃,保温时间也应适当延长,保温后缓冷至150℃以下出炉。
 

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