cyaniding,指高溫碳氮共滲(早期的碳氮共滲是在有毒的鹽浴中進行)。由于溫度比較高,碳原子擴散能力很強,所以以滲碳為主, 形成含氮的高碳奧氏體,淬火后得到含氮高碳馬氏體。金屬深冷處理起源于一百多年的瑞士,當時人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過冰雪冷藏的工具可以使用更長時間,、鐘表、吉列都是當時這種工藝的受益者。由于氮的滲入促進碳的滲入, 使共滲速度較快,保溫4~6h可得到0.5~0.8mm的滲層, 同時由于氮的滲入,提高了過冷奧氏體的穩(wěn)定性,加上共滲溫度比較低,奧氏體晶粒不會粗大,所以鋼件碳氮共滲后可直接淬油,滲層組織為細針狀的含氮馬氏體加碳氮化合物和少量殘余奧氏體。碳氮共滲層比滲碳層有更高的硬度、耐磨性、抗蝕性、彎曲強度和接觸疲勞強度。但一般碳氮共滲層比滲碳層淺,所以一般用于承受載荷較輕,要求高耐磨性的零件。

滲氮用鋼---凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼(不銹鋼滲氮前需去除工件表面的鈍化膜,對不銹鋼、耐熱鋼可直接用離子氮化方法處理)、球墨鑄鐵等均可進行滲氮. 滲氮后零件雖然具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度,但只是表面很薄的一層(鉻鉬鋁鋼于500--540C經(jīng)35--65h滲氮層深只達0.3--0.65mm) .必須有強而韌的心部組織作為滲氮層的堅實基底,才能發(fā)揮滲氮的作用.總的來看,大部分滲氮零件是在有摩擦和復雜的動載荷條件下工作的,不論表面和心部的性能都要求很高.生產(chǎn)的程控深冷處理設(shè)備可以在深冷加工過程中,金屬中大量殘余奧體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,特別是過飽和的亞穩(wěn)定馬氏體在從-196℃至室溫的過程中會降低過飽和度,析出彌散、尺寸僅為20~60A并與基體保持共格關(guān)系的超微細碳化物,可以使馬氏體晶格畸變減少,微觀應(yīng)力降低,而細小彌散的碳化物在材料塑性變形時可以阻礙位錯運動,從而強化基體組織。形變熱處理工藝分類有多種,主要有低溫形變熱處理、高溫形變熱處理、變塑鋼形變熱處理和預先形變熱處理等。同時由于超微細碳化物顆粒析出后均勻分布在馬氏體基體上,減弱了晶界脆化作用,而基體組織的細化既減弱了雜質(zhì)元素在晶界的偏聚程度,又發(fā)揮了晶界強化作用,從而改善了工模具的性能,使硬度、抗沖擊韌性和耐磨性都顯著提高。

正火熱處理
正火又稱?;?,是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間后,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化。去應(yīng)力處理,對于形狀復雜的精密零件,在滲氮前應(yīng)進行1~2次去應(yīng)力,以減少滲氮過程中的變形。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細一些,其機械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設(shè)備,生產(chǎn)率較高,因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。對于形狀復雜的重要鍛件,在正火后還需進行高溫回火(550-650℃)高溫回火的目的在于消除正火冷卻時產(chǎn)生的應(yīng)力,提高韌性和塑性。
