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nm500耐磨板渗铬热处理工艺

  2019年10月29日,周二,温度 14-9度,今天盛泰小编为您聊一聊,渗金属是用金属元素饱和零件的表面,使零件具有某些特定的物理化学性质的化学热处理方法,同其他化学热处理过程一样,也包括渗入金属的介质分解、吸收以及金属原子的扩散。由于金属原子在钢中的扩散速度比碳、氮等原子慢得多,因此渗金属是在更高的温度和更长的保温时间下进行的。

  渗铬是常见的渗金属的一种,渗铬后在零件的表面形成铬、铁、碳的渗层,具有耐蚀能够、抗氧化性、耐磨性和较好的抗疲劳性能等,渗铬与镀铬相比,渗铬层致密,渗层与基体的结合较牢固,因此应用更为广泛。

  ①固体法 根据使用热处理设备的差异又分为粉末法、粒状法和膏剂法。通常前两种用于大批量生产,将工件封箱处理,冷却后直接使用,也可直接淬火处理或重新加热,该方法应用广泛。后一种在保护气氛炉、真空炉等设备中进行,随炉冷却或直接淬火,适用于单件和小批量生产。

  ②液体法 有熔盐法和电解法两种,熔盐法是指将预渗的工件放入熔盐中加热渗铬,可直接出炉淬火或出炉冷却,该工艺应用较多;电解法是在电解液中进行,2号站平台下载也可直接出炉淬火或出炉冷却,出于环保的角度,应用较少。

  ③气体法 是将工件在密闭的容器内进行渗铬处理,同样可以直接出炉淬火或出炉冷却,渗铬的特点:整个生产流程便于操作和控制;渗层的韧性好,可进行淬火处理;渗层薄;渗层的综合力学性能较好。通常为了保持渗铬层良好的性能,需加热淬火的零件应在保护气氛炉或真空炉等热处理设备中进行。

  渗铬后的工件提高了抗腐蚀性、耐氧化和抗磨性能,同时也具有良好的疲劳性能,因此保护精密零件如各种游标卡尺、千分尺等零件的正常工作。渗铬后工件的综合性能较好,常用于耐磨、耐腐蚀工件的化学处理。渗铬时间愈长,表面渗铬层越厚,则效果越好。

  nm500耐磨板渗铬工艺中的工艺参数为温度、保温时间,渗铬为金属间的相互作用,原子半径相差不大,故原子的迁移困难,因此必须提高渗铬温度和延长时间。

  ①固体渗铬分为两个过程,首先固体金属与催渗剂发生反应后生成该元素的氯化物气体,然后氯化物与工件表面的铁进行置换反应,生成活性原子渗入钢件表面。反应式为:

  对3Cr2W8V热作模具钢进行渗铬处理,渗铬剂的成分为60%高碳铬铁+38% Al2O3+2% NH4Cl,进行1050℃×15h的渗铬处理。然后对其进行热处理:550~600℃预热,保温1h,1050~1070℃加热,保温5~6min,预冷至850~900℃,淬入50~60℃的热油中,当模具的温度冷至100~200℃时,在碳酸钠的液体中煮沸1h。最后冲头或上模在550℃×3h后冷却,再进行180℃×2h的低温回火,而下模采用650℃×3h回火。实践证明经过渗铬处理和热处理后的热作模具使用寿命提高7~8倍。

  ②液体渗铬是将清洗干净的钢件预热后,放入熔融的金属中或能析出活性原子的盐浴中停留一段时间,达到要求的渗层后取出空冷。一般推荐采用盐浴成分为15% Cr2O3+12.5%REMg9-8稀土硅镁+72.5%硼砂,该配方具有活性强、流动性好、使用周期长、耐腐蚀、无沉淀等特点,用于处理中、高碳碳钢、合金钢等可获得高的硬度、好的耐磨性、高的耐腐蚀性,以及形成高的高温抗疲劳氧化性的铬、碳的碳化物层。

  ③气体渗铬是在该种金属的氯化盐的气氛中进行。另外还有真空渗铬.其具有很强的耐蚀性,40Cr、20经渗铬后腐蚀率很低,故效果十分明显。

  ①温度的影响 在渗铬过程中,温度的高低对渗层的影响十分明显,所采用的设备不同,其温度也有差异,通常的规律为:固体渗铬温度高于液体和气体渗铬温度;合金钢的渗铬温度高于碳钢;高熔点的合金渗铬温度高于钢。这一点从图4-11中可以了解到,随着温度的升高,零件表面的渗层增厚,综合考虑到设备因素、渗层等技术要求,一般选用的渗铬温度为900~1100℃。

  ②时间的作用 渗铬时的保温时间长短是确定渗铬层的十分关键的因素,在渗铬过程中,铬原子需要克服钢中碳、合金元素阻碍其扩散的阻力,渗入零件的表面。随着时间的延长,开始阶段渗层厚度增加很快,随后速度缓慢,时间与渗层呈对数曲线~6h为宜。

  ③nm500耐磨板合金元素的影响渗铬工艺广泛应用于钢铁材料、有色金属、硬质合金等材料中,在生产实践中起着十分重要的作用。合金元素对渗铬层的影响很大,合金元素的含量越高则渗层越浅,因此渗铬零件的合金元素不宜过高。

  考虑到渗铬零件的化学成分的不同,对低碳钢和低碳合金钢而言,铬固溶于钢的基体中,与碳结合为Cr23C6碳化物,阻碍铬原子的扩散进行,渗铬层的厚度变薄;对中、高碳钢和中、高合金钢而言,其渗层全为金属碳化物覆盖层,渗铬层的厚度取决于碳原子的扩散速度,由于碳原子的含量增高,故渗层越厚。对零件进行预先处理,提高表面的含碳量,可提高渗铬的速度和厚度等,如预渗碳、碳氮共渗或氮碳共渗等,表4-8为两种材料进行不同处理后的结果比较。

  总之,钢中含有形成碳化物的合金元素多,含量越高,则碳在钢中的扩散的速度慢,金属碳化物覆盖层变薄,而钢中的硅元素含量高,将促使碳原子扩散能力越强,金属碳化物覆盖层越厚。

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