热线电话:400-888-8888/13888888888

新闻中心

铸铁离子渗氮特点

1、资料特性

  铸铁中的碳和硅含量很高,一局部碳以石墨状态存在障碍氮的扩散,而硅固溶在铁素体中构成了含硅铁素休,渗氮时构成硅的氮化物Si3N4,同样也障碍氮的扩散,因而铸铁构成厚的渗氮层很艰难,渗氮时间需很长。灰铸铁含有大量石墨,且存在疏松、气孔等缺陷,渗氮时对氮原子扩散起机械障碍作用。由于铸铁在渗氮温度下长时间加热,Fe3C会发作石墨化,惹起工件变形和降低基体性能,需求加以防止。另外铸铁中石墨常含有油污杂质,粗糙的铸造外表和组织缺陷都会形成铸铁离子渗氮升温时忽然脱气,影响正常的辉光放电,因而铸铁件属于难清洗的工件。铸铁模具离子渗氮的前净化处置是项重要工序。

  2、原始组织

  铸铁离子渗氮处置前的基体组织为铁素体、铁素体 珠光体、珠光体或细珠光体(回火索氏体)。不同基体组织的铸铁经离子渗氮后,其化合物层和扩散层厚度不同,扩散层硬度也不同。

  球墨铸铁***离子渗氮的基体组织应是珠光体,但球墨铸铁中,大颗粒球状石墨对铸铁总体强度产生不利影响,并在渗氮层与基体界面上成为内部缺口,在表面面惹起渗氮外表粗糙度增加。因而,散布平均的细球状石墨,才能够得到***的渗氮效果。据材料引见,德国球铁石墨颗粒直径普通请求在30~60um之间,对重负荷模具和零件,其石墨颗粒尺寸还应减小。

  3、化合物层

  铸铁离子渗氮后的化合物层根本由三种相组成:ε,γ’和Si3N4。依据铸铁成分、原始组织不同和处置工艺条件变化,各相数量相应变化。

  铸铁离子渗氮后的化合物层硬度可达800~1100HV,化合物层厚度可达4~15um以上。以球墨铸铁为例,采用580°C*3h离子渗氮工艺,铁素体基化合物层厚为8um,而珠光体基化合物层仅为5um,可见铁素体基体有利于氮原子扩敬,因此也有利于化合物层的增厚。而高氮势氛围下珠光体基球铁也可取得较厚的以ε相为主的化合物层,这可能与珠光体基体中Fe3C参与了ε相的形核和高氮浓度梯度促进ε相的长大有关。

  4、扩散层

  硅是氮化物构成元素,渗氮时构成Si3N4(硬度1000HV左右),特别当铸铁中含Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Mg、Ce及Al等氮化物构成元素时,扩散层弥散硬化效果愈加明显。含Cr、Ni、Mo的高强度合金铸铁渗氮效果***,而添加合金元素的球墨铸铁离子渗氮效

  果愈加突出。

  由于铸铁中的碳和硅含量高,氮原子扩散艰难,渗氮过程中扩散层的硬化效果主要在近外表的次表层,这里由高氮的过饱和α-Fe和α-Si3N4起主要硬化作用,合金铸铁中还有合金元素参与进一步进步其硬化效应。因而,无合金元素的普通铸铁渗氮时只构成化合物层,次表层硬化不明显,而含有Cr、Al、Mo等合金元素的铸铁,可使扩散层内次表层显著硬化。

  以球墨铸铁570°C*6h高子渗氮工艺为例,原始组织为珠光体时得到的渗氮层具有***的硬度和较浅的层深。

  硅减少氮在α-Fe中溶解度,使氮扩散速度减慢。由于Si与N亲合力强,优先构成Si3N4,扩散层中硅含量越高,Si3N4析出越多,硬化效果加强,而渗层厚度减小。

  5、尺寸变化

  铸铁模具离子渗氮特性之一是渗氮变形极小,渗氮后能够直接运用,也可稍加抛光后进步模具外表光亮度。但需留意强化阴极溅射对铸件尺寸和外表粗糙度的细微影响。

  铸铁在500~600°C长时间加热Fe3C会合成,产生铁素体惹起铸件尺寸长大和工件变形。理论证明,球墨铸铁在580°C渗氮不超越6h,不会惹起Fe3C石墨化,即不会惹起铸铁尺寸长大。因而,只需选用恰当渗氮温度,充沛延长渗氮时间,可得到较深较硬的渗氮层,而不惹起铸铁件的尺寸变化。铸铁中添加适量Sn、Sb、Cu.可阻止Fe3C合成,稳定珠光体,避免石墨化。

  热处置专业提供热处置效劳,可为客户提供化学热处置(渗碳、渗氮、碳氮共渗)、真空热处置、等离子热处置(离子渗氮)、常规热处置(含深冷处置)等四大范畴的热处置加工效劳。欢送新老客户来电咨询,我们将竭诚为您效劳。