前面所述的不銹鋼的各種熱處理,正火、退火、調質、固溶化、穩定化、滲氮、氮碳共滲、高頻感應淬火等,都是為使工件達到某種功能要求所采用的獨立的熱處理方法。如果把兩種或兩種以上的熱處理方法,或把熱處理與表面處理結合起來,將對工件功能的發揮有更好的作用。在發揮各工藝特長的同時,具有特殊的復合效果。
一、滲氮+整體淬(cui)火
在談到香蕉視頻app蘋果:不銹鋼滲氮熱處理時,曾指出為保證滲氮效果,作為滲氮的預備處理,對氮化材料應進行預先熱處理。對于馬氏體不銹鋼,滲氮前的預先熱處理通常采用調質處理,即淬火后高溫回火處理。現在這里講的滲氮+整體淬火則是以提高零件功能效果為目標的復合熱處理。
用馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼制作(zuo)有高強(qiang)度、耐磨、耐疲勞(lao)(lao)要(yao)求的(de)(de)零(ling)(ling)(ling)件(jian)時(shi),需對零(ling)(ling)(ling)件(jian)進行整體(ti)(ti)(ti)淬火后再低溫(wen)(wen)回火。眾(zhong)所周知,馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼淬火冷(leng)卻(que)時(shi),表(biao)(biao)面(mian)層先冷(leng)卻(que)到(dao)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)點M.以下,先發(fa)(fa)生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian),此時(shi),表(biao)(biao)面(mian)組織轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)層會發(fa)(fa)生(sheng)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)膨脹,心(xin)部(bu)仍處于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)(zhuang)態,體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)沒有變(bian)(bian)(bian)化(hua),這(zhe)使得(de)表(biao)(biao)面(mian)受壓(ya)應(ying)(ying)力(li),心(xin)部(bu)受拉(la)應(ying)(ying)力(li),而(er)當(dang)零(ling)(ling)(ling)件(jian)繼續冷(leng)卻(que)時(shi),心(xin)部(bu)溫(wen)(wen)度降低到(dao)M,點,開始發(fa)(fa)生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian),先已冷(leng)卻(que)并(bing)發(fa)(fa)生(sheng)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)表(biao)(biao)層已處于(yu)(yu)冷(leng)硬狀(zhuang)(zhuang)態,這(zhe)時(shi),心(xin)部(bu)由于(yu)(yu)組織轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)膨脹受到(dao)限制,承(cheng)受壓(ya)應(ying)(ying)力(li),而(er)表(biao)(biao)面(mian)承(cheng)受拉(la)應(ying)(ying)力(li),即(ji)淬火完成后,零(ling)(ling)(ling)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)處于(yu)(yu)殘(can)留(liu)拉(la)應(ying)(ying)力(li)狀(zhuang)(zhuang)態。這(zhe)種殘(can)留(liu)拉(la)應(ying)(ying)力(li)將降低零(ling)(ling)(ling)件(jian)工(gong)作(zuo)時(shi)的(de)(de)疲勞(lao)(lao)強(qiang)度,降低零(ling)(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)使用壽命。
如果在工件(jian)淬火之(zhi)前(qian),先進行滲氮(dan)(dan)處理,這時,零件(jian)表(biao)面層含有較高(gao)的(de)氮(dan)(dan)量。氮(dan)(dan)元素對金屬組織(zhi)的(de)影響類似于碳和鎳,擴大(da)了(le)奧氏(shi)體相(xiang)區,穩定(ding)了(le)奧氏(shi)體,見圖(tu)7-11,并且氮(dan)(dan)的(de)這種作用相(xiang)當于鎳的(de)20倍(bei)。

由于氮元素的(de)(de)作用奧氏體(ti)穩(wen)定性的(de)(de)增加,降低(di)了馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變點Ms。這使零件表(biao)(biao)面(mian)(已滲氮部(bu)(bu)(bu)分(fen))的(de)(de)Ms 遠(yuan)低(di)于心(xin)部(bu)(bu)(bu),在以后(hou)淬火(huo)冷卻時,雖(sui)然(ran)表(biao)(biao)面(mian)層先(xian)冷卻,但發生馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變的(de)(de)時間(jian)卻遲于心(xin)部(bu)(bu)(bu),即已被滲氮的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)層比(bi)心(xin)部(bu)(bu)(bu)后(hou)發生馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變,所以,最終零件的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(已被滲氮再淬火(huo)部(bu)(bu)(bu)分(fen))殘留了壓應力,這當然(ran)會(hui)提(ti)高(gao)零件的(de)(de)抗疲(pi)勞能力。有(you)研究表(biao)(biao)明,先(xian)滲氮再淬火(huo)的(de)(de)零件可提(ti)高(gao)疲(pi)勞壽命(ming)3~6倍。如果零件滲氮、淬火(huo)后(hou)再進(jin)(jin)行冷處(chu)理,會(hui)進(jin)(jin)一步增加表(biao)(biao)面(mian)層的(de)(de)壓應力,提(ti)高(gao)零件疲(pi)勞壽命(ming)的(de)(de)效果會(hui)更好(hao)。
二、滲氮+高頻感應加(jia)熱表面(mian)淬火
經過(guo)滲(shen)(shen)氮的(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)一般不(bu)再進(jin)行其他熱(re)處理(li),但(dan)因氮化(hua)層(ceng)較薄,有(you)時承(cheng)受不(bu)了較大的(de)(de)表(biao)面壓(ya)力,特別是馬氏體不(bu)銹鋼(gang)滲(shen)(shen)層(ceng)只能(neng)達到(dao)0.1~0.3mm,為此,可在滲(shen)(shen)氮后再進(jin)行一次高(gao)頻感應加熱(re)表(biao)面淬火(huo),不(bu)僅高(gao)頻淬火(huo)硬(ying)化(hua)層(ceng)厚可達1.2~1.5mm,而(er)且(qie)已(yi)滲(shen)(shen)氮的(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面層(ceng)的(de)(de)氮原(yuan)子會向工(gong)件(jian)(jian)內部擴散,提高(gao)了滲(shen)(shen)氮層(ceng)深(shen)度(du),同(tong)時,工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面獲得的(de)(de)是固溶氮和(he)碳(tan)的(de)(de)細馬氏體,也提高(gao)了表(biao)面硬(ying)度(du)。
可見,滲氮層再(zai)進行(xing)一(yi)(yi)次高(gao)頻表面淬火的復合熱處理,不僅保留了氮化的功(gong)能,還(huan)進一(yi)(yi)步提(ti)高(gao)了功(gong)能質(zhi)量。
三(san)、滲氮+低溫滲硫(liu)
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)經(jing)滲氮(dan)后,獲得了(le)較高(gao)的(de)(de)表(biao)面(mian)硬度,在(zai)(zai)提高(gao)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件磨(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)損(sun)和疲勞磨(mo)(mo)損(sun)方面(mian)起到良好的(de)(de)作用(yong),但(dan)是,在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件實際的(de)(de)使用(yong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)況中,也可能(neng)還(huan)存(cun)在(zai)(zai)黏著磨(mo)(mo)損(sun),抵(di)抗這種(zhong)磨(mo)(mo)損(sun)單靠(kao)表(biao)面(mian)硬度是不(bu)夠的(de)(de),還(huan)應設法(fa)降低表(biao)面(mian)的(de)(de)摩擦系數,為(wei)此,對滲氮(dan)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件表(biao)面(mian)再進行一次以(yi)產生化(hua)學膜為(wei)目的(de)(de)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)藝處理是必要的(de)(de),滲硫即是產生化(hua)學膜的(de)(de)有(you)效方法(fa)之一。采用(yong)低溫滲硫,在(zai)(zai)硬滲氮(dan)表(biao)面(mian)形成軟的(de)(de)、均勻的(de)(de)FeS薄膜,在(zai)(zai)摩擦中起到自潤滑(hua)作用(yong),增(zeng)加了(le)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)件表(biao)面(mian)的(de)(de)抗黏著磨(mo)(mo)損(sun)能(neng)力。
四、高頻表(biao)面(mian)淬火(huo)+低溫滲硫
這種(zhong)復合(he)處理的(de)(de)作用相似于滲氨+低(di)溫滲硫復合(he)處理的(de)(de)作用。
硬的高頻淬火表面與軟的滲硫膜的同時存在,改善了工件(jian)表面的功能(neng)。
當(dang)然,采用復(fu)合(he)(he)處理(li)(li)時,首先應(ying)選擇(ze)正確的(de)復(fu)合(he)(he)處理(li)(li)方式和組合(he)(he),其次(ci),要考(kao)慮兩種處理(li)(li)的(de)相互作用并(bing)合(he)(he)理(li)(li)安排(pai)處理(li)(li)程序(xu),以防止程序(xu)安排(pai)不(bu)當(dang)引(yin)起的(de)不(bu)良影響。

