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渗氮加工后的质量检验及常见缺陷排查

【摘要】:对渗氮工件的技术要求一般包括表面硬度、渗氮层深度、心部硬度、金相组织和变形量。心部组织应全部为回火索氏体,允许少量铁素体,但不允许粗大组织与大块自由铁素体。如38CrMoAl钢经调质后再经525℃×25h+545℃×40h气体渗氮,随炉冷却,由表及里组织应为:表层为白亮层;次表层为氮化物(脉状)和含氮回火索氏体的混合物的扩散层;心部组织为回火索氏体和少量沿晶界分布的白色铁素体。

对渗氮工件的技术要求一般包括表面硬度、渗氮层深度、心部硬度、金相组织和变形量。如前所述,由于渗氮层较浅,因此检验表面硬度时应注意载荷的选择,以防止压穿渗氮层。通常选用10HV(试验力为98N)或HR5N(表面洛氏硬度,试验力为147N)。表面硬度偏低,可能是表面氮浓度不足或渗前处理时回火温度偏高所致。渗氮层深度的检验也可采用测渗碳层所用的各种方法,但仍以硬度法最为精确。例如,规定硬度>550HV的层深为有效层深,或以400HV来分界等。

心部硬度超差,往往是渗氮前的回火温度选择不当所致。

渗氮层的正常金相组织应是回火索氏体+氮化物,无白层或白层很薄,内部无网状、针状和鱼骨状氮化物,波纹状氮化物层不太厚。心部组织应全部为回火索氏体,允许少量铁素体,但不允许粗大组织与大块自由铁素体。如38CrMoAl钢经调质后再经525℃×25h+545℃×40h气体渗氮,随炉冷却,由表及里组织应为:表层为白亮层;次表层为氮化物(脉状)和含氮回火索氏体的混合物的扩散层;心部组织为回火索氏体和少量沿晶界分布的白色铁素体。

渗氮时产生金相组织不合格的原因,主要是气氛氮势过高、渗氮温度过高、渗氮前热处理时发生表面脱碳或细化晶粒不够等所致,可针对具体情况具体分析解决。