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1、-范文最新推荐-1 / 10低碳钢液相感应碳氮渗工艺的研究摘要本课题采用感应加热渗透技术对低碳钢进行液相感应氮碳共渗工艺处理，并且主要研究了加热温度、保温时间对渗层深度及硬度分布的影响，通过多组实验对比分析得出了不同工艺参数对渗层性能的影响规律。研究结果表明：应用高频感应加热，在甲酰胺溶液中对 20 钢和纯铁进行感应氮碳共渗获得了较为理想的效果。当加热温度为 600° 时，渗层的厚度和硬度随保温时间的延长而增大，但超过 15min 反而会随之下降；当保温时间分别确定为 10min 和 5min时，渗层的深度和硬度在 500580° 范围内随加热温度的升高而增加；除此之外，经相同
2、工艺处理后的 20 钢试样渗层深度较纯铁试样小。关键词感应加热；氮碳共渗；工艺参数；氮碳共渗层 11226毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleResearch on liquid induction nitrocarburizing technology of low carbon steel AbstractThe liquid induction nitrocarburizing technology is now developed a kind of fast, convenient, low cost and environment protective new technolo
3、gy. How the technological parameter such as the heating temperature and the holding time will influence the performance of the nitrocarburizing layer was primary researched by treating low-carbon steel with the liquid induction nitrocarburizing technology in different temperature and holding time. T
4、he results of the study show that the nitrocarburizing layer becomes thicker and more hard with the extension of holding time when the heating temperature is constant (600°),and it also gets thicker and more hard by increasing the treating temperature from 500° to 580° when keep the hold
5、ing time constant(10min and 5min),but they all have a maximum. The nitrocarburizing layer on iron is thicker than the layer on 20 steel.-范文最新推荐-3 / 10KeywordsInduction heatingNitrocarburizingProcessing parameters Nitrocarburizing layer目次 11 化学热处理化学热处理是一项既古老而又充满活力的表面改性技术，在整个热处理技术中占有相当大的比重。通过表面合金化实现表面
6、强化，在提高表面强度、硬度、耐磨性等性能的同时、还能保持心部的强韧性，使产品具有更高的综合力学性能；表面合金化还可以在很大程度上改变表层的物理和化学性质，提高零部件的抗氧化性、耐腐蚀性；同时化学热处理也是修复热处理技术的重要组成部分 。因此，化学热处理是机械制造、化工、能源动力、交通运输、航空航天等许多行业中不可或缺的工艺技术。钢的化学热处理是在一定温度下，在特定的活性介质中，向其表面渗入一种或几种元素，使其表面的化学成分发生预期的变化，再经不同的后续热处理，改善其表层组织和性能的热处理方法 。因此，化学热处理是由化学介质的分解产生活性原子，然后为工件表面所吸收并向内部扩散这样几个基本过程组成
7、。化学热处理与其它热处理方法比较，其特点是：除组织发生变化外，钢件表面的化学成分也发生了变化。由于表面成分的改变，钢的表面，甚至整体的性能，也相应地发生了变化。钢的化学热处理，根据渗入的元素种类和数量不同分为：渗碳和碳氮共渗、渗氮和氮碳共渗、渗硼、渗硫和渗硅、渗铬、渗钛、渗铌以及其二元、三元和多元共渗等工艺，近年来发展了辉光离子渗碳、高温真空渗碳、物理化学气相沉积、渗氮钛镀层等工艺方法 。1.1.1 碳氮共渗在奥氏体温度下，同时将碳、氮活性原子渗入工件表面，且以渗碳为主的表面化学热处理工艺称为碳氮-范文最新推荐-5 / 10共渗。碳氮共渗层比渗碳层具有更高的耐磨性、疲劳强度和耐蚀性。碳氮共渗处
8、理按共渗温度可以分为低温碳氮共渗（低于 750 ºC） 、中温碳氮共渗（750880 ºC）和高温碳氮共渗（高于 880 ºC） ；按深层深度可分为薄层碳氮共渗（小于0.2mm） 、普通碳氮共渗（0.20.8mm）和深层碳氮共渗（大于 0.8mm） ；按共渗使用介质不同可分为固体碳氮共渗、液体碳氮共渗和气体碳氮共渗。 氮碳共渗不仅赋予工件耐磨、耐腐蚀、抗疲劳、抗咬合、抗摩擦等性能，而且该工艺具有时间短、温度低、变形小、化合物层脆性小等特点，故适用于要求硬化层薄，负荷较小，不易在重载荷条件下工作的工件，对承受载荷不大、需要得到良好综合性能的工件采用氮碳共渗效果甚好。
9、而对变形要求严格的耐磨件，如模具、量具、刀具及耐磨工件的处理，经生产验证效果十分明显，如对 38CrMoAl 模具软氮化后表面硬度为 710750HV，渗层约 0.3mm，使用寿命是气体渗氮的 23 倍。一般碳钢氮碳共渗表面硬度为550600HV；合金结构钢为 600700HV；工具钢为8001000HV；高速钢及不锈钢耐热钢可达10001200HV。气体氮碳共渗也称为气体软氮化,是指工件在气体介质中进行的氮碳共渗,低碳钢进行氮化时 ,仅产生白色氮化层,表面硬度与基体硬度变化很小 ,而将其软氮化处理时,有白色氮化层,同时表面硬度提高到 500HV以上。两种反应的机理不同,所得到的组织和性能也不
10、相同 。共渗温度越高，N/C 的比例值越小。及工件的表层含氮量相对较少，而含碳量相对增加。液体氮碳共渗开始使用氰盐。用氰盐在 500600 ºC 可进行以渗 N 为主的 N-C 共渗，又称低温氰化或低温 N-C 共渗。通常的氰盐有氰化钠和氰化钾两种，均是剧毒物质，但是氰化在技术和性能上优点很多，而被使用多年。正是因为这样，氰盐的研究与开发一直受到重视。开发了黄血盐为基本成分的盐浴和以尿素维基本成分的盐浴，特别是以尿素为基本成分的盐浴经适当处理后能做到无毒排放，而且产品质量大幅度提高，成为化学热处理中发展速度最快的工艺之一 。-范文最新推荐-7 / 1012 感应热处理在 20 世纪
11、30 年代，出现了感应热处理。最初应用在曲轴颈表面淬火，随后扩大到发动机、汽车底盘、坦克履带等各种零件上，现已扩大到机床、轴承、石油、铁道、重型机械等各个行业。 事实证明，感应热处理是目前最经济、节能的热处理方法，该工艺处理后的工件相当于形成一种复合材料，通过感应热处理与其他热处理工艺能耗的对比，从中可知感应热处理的优越性十分明显，其特点如下：内热源直接加热，加热速度快，在几秒或几十秒将零件加热和冷却，生产效率高，氧化脱碳少，节能显著。淬火质量稳定，奥氏体晶粒不易长大，表层得到细针状的马氏体组织，表面硬度高，提高工件的疲劳强度和使用寿命，表面可获得比一般淬火高的硬度。仅加热零件表面，变形小，对
12、缺口的敏感性小。便于实现机械化和自动化操作。适用于大批量生产。可进行工件的局部淬火。劳动条件和生产环境好。感应加热热处理工艺的编制过程是根据工件的技术要求（包括工件的材料、原始组织状态、技术要求） 、上下道工序的关系等条件及因素，选择合理的加热、冷却方法和设备，计算出合理的电、热参数，编制出正确的工艺文件等一个完整系统的过程，它的最终目的是保证工件技术要求、降低成本、提高效率 。13 感应碳氮渗技术-范文最新推荐-9 / 101.3.1 感应碳氮渗技术原理感应碳氮渗是效果显著的用途广泛的并且整个过程严格控制的加工技术。它们能够高效地处理整个部件或是部件的一部分 。感应氮碳渗技术的关键特性是在一
13、种液体介质中进行感应加热过程，从而使得被加工件得到预期的表面性能。在加工过程中，感应加热器和被加工件同时浸没在活性液体介质(LAM)中或者保护性液体介质 (LPM)中。使用精确控制的感应加热工艺将所选择的部件表面迅速加热到所需温度，在此过程中，被加工件可以处于静止、旋转或者沿直线垂直穿过感应器的状态 。与此同时，活性液体介质在被加工件的表面分解产生含大量原子化保护性或高活性合金元素（如 C、N ）的气体相，这些元素一方面被吸收，扩散进被加工件表面的预期深度（依赖于处理时间） ，同时又起到保护膜的作用。活性液体介质同时能起到隔热作用，从而避免被加工件在加热过程中被环境介质（杂质）氧化或污染，保护膜还可以提高部件的耐久性和服役寿命。此外，该工艺中活性液体介质同时也可以作为淬火介质，无需转移工件便可完成后续加工 。
