以二段氣體滲氮為例。


一、氣體滲氮設備


 氣體滲氮可采用井式爐(lu)或多用箱式爐(lu)。


 無論采用何種爐(lu)型(xing)，加(jia)熱室（罐）都(dou)應該有(you)良好的密封性，保證氣氛不泄漏。


 設備應(ying)有(you)良好可(ke)靠的(de)(de)(de)控溫(wen)(wen)和測溫(wen)(wen)系統(tong)，并(bing)保(bao)證爐溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)均勻性(xing)符合GB/T9452《熱(re)處理爐有(you)效加熱(re)區(qu)測定(ding)方法》的(de)(de)(de)規定(ding)，爐溫(wen)(wen)差不大于±10℃。


 設(she)備(bei)還應(ying)配套有流(liu)(liu)量計、氨(an)分解測定儀、U形壓力計等(deng)附屬(shu)裝(zhuang)置，以保(bao)證(zheng)氨(an)氣流(liu)(liu)量、分解率及爐內壓力的控制和監測，保(bao)證(zheng)設(she)備(bei)運行時達到工(gong)藝(yi)技術要求。



二、滲氮用氣


常見的氣體滲氮原(yuan)料采用氨氣。所用氨氣應符合G536《液體無水氨》標(biao)(biao)準(zhun)中的一級標(biao)(biao)準(zhun)，純(chun)度(du)應大(da)于95%。氨氣通入爐(lu)內前(qian)應經過干燥。



三、滲氮(dan)零(ling)件的(de)預先處理


  不銹鋼滲氮件應先進行預處理



四、滲氮前(qian)的生產(chan)準備


 ①. 檢查待滲氮工件，其表面(mian)粗糙(cao)度應(ying)達到R.1.6μm或更高。工件表面(mian)應(ying)經(jing)過(guo)清洗，不得有銹痕、油污和其他有損滲氮質量(liang)的臟物等。


 ②. 對工件的非滲(shen)氮部(bu)位應在滲(shen)前采取(qu)保護(hu)措(cuo)施。


    a. 用符合(he)GB/T 9199《防(fang)滲(shen)涂(tu)料(liao)技術條件》要求的防(fang)護涂(tu)料(liao)（離子滲(shen)氮件的防(fang)滲(shen)涂(tu)料(liao)目(mu)前(qian)還缺少(shao)應用）。


    b. 預留不小(xiao)于滲氮深(shen)度二倍的加工余量(liang)。


    C. 表面鍍(du)0.010~0.015mm深的錫層，也可鍍(du)0.02mm以上的無孔(kong)隙銅(tong)層或鎳層。


 ③. 工件裝(zhuang)護前(qian)應先(xian)檢查設(she)備的機械、電氣及各控制系(xi)統而附屬(shu)裝(zhuang)置，保證一切正(zheng)常。


 ④. 保提(ti)護(hu)時(shi)應選用正確工裝或裝爐(lu)方式，以減(jian)少工件的變形(xing)。工件之間應留有(you)空隙，以保證爐(lu)內氣氛暢通。


 ⑤. 根據技術(shu)檢查要求選用(yong)和放(fang)置試塊(kuai)。



五、滲氮(dan)操(cao)作


 ①. 工(gong)件(jian)人爐(lu)后，蓋(gai)(gai)好爐(lu)蓋(gai)(gai)并密封(feng)好。接通氨氣管道(dao)，保證氨氣暢通和設備(bei)無(wu)泄漏(lou)。


 ②. 升溫前(qian)，先(xian)用大氨(an)氣(qi)(qi)量(liang)充入爐(lu)(lu)內(nei)，排(pai)除爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)氣(qi)(qi)，隨著爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)氣(qi)(qi)的減少，可在緩慢升溫的同時繼續排(pai)除爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)氣(qi)(qi)，但排(pai)凈爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)氣(qi)(qi)前(qian)爐(lu)(lu)溫不應(ying)超過(guo)150℃,且爐(lu)(lu)內(nei)應(ying)保持正壓(ya)。


 ③. 爐(lu)溫(wen)(wen)升到工(gong)藝要(yao)求的(de)溫(wen)(wen)度后，爐(lu)內壓力應保持在（780~1960Pa),調整氨分解率(lv)達18%~20%.及(ji)時點燃廢(fei)氣(qi)。


 ④. 操作中應嚴格執行(xing)工藝(yi)(yi)，控制爐溫、氨氣分解率(lv)及爐內壓(ya)力等達到工藝(yi)(yi)的要求。


 ⑤. 有時(shi)為降低(di)滲氮層表面脆性，工(gong)件出爐前可(ke)(ke)進行2~4h的退氮處理。退氮處理時(shi)可(ke)(ke)關閉排氣(qi)口，通(tong)入(ru)少量氨氣(qi)，以保持爐內為正壓。


 ⑥. 滲氮(dan)過(guo)程完成(cheng)后停(ting)電降溫，工件隨爐(lu)冷至(zhi)200~150℃再(zai)出(chu)爐(lu)。


 2Cr13 馬氏體(ti)不(bu)銹鋼二段滲氮工藝之一見圖(tu)7-5。


表 7.jpg



六(liu)、滲(shen)氮(dan)件質量檢查


 ①. 外觀(guan)檢查


  表(biao)面(mian)不應(ying)有裂紋、剝離或肉眼(yan)可見(jian)疏松。表(biao)面(mian)顏色(se)最(zui)好為銀灰色(se)，在(zai)保證滲層硬度(du)、深度(du)的條件下，也允許(xu)表(biao)面(mian)呈淡藍色(se)（出爐(lu)溫度(du)偏高所致）。


 ②. 表面(mian)便度。


  按GB/T 4340.1《金(jin)屬(shu)維氏硬度(du)試驗第一部分(fen)：試驗方法》規定進行表面便度(du)檢須層表面硬度(du)應到技(ji)術(shu)要求，并日(ri)，同一件(jian)或同批件(jian)的硬度(du)允許差應符合(he)表 7-7 的規定。


 ③. 滲氮層(ceng)深(shen)度。


   按GB/T 11354《鋼(gang)鐵(tie)零件(jian)滲氮層(ceng)深度測(ce)定(ding)(ding)和(he)金相組織檢驗》的規(gui)定(ding)(ding)檢查(cha)滲氮層(ceng)深度，應(ying)達到(dao)技(ji)術要求。并且，同一件(jian)或(huo)同批(pi)件(jian)滲氮層(ceng)深度允許偏(pian)差(cha)應(ying)不大于表7-8的規(gui)定(ding)(ding)。


 ④. 如有要(yao)求(qiu)(qiu)，對滲氮(dan)層脆性或疏松(song)的檢查也技GB/T11354規定(ding)進行，且應符合技術要(yao)求(qiu)(qiu)。