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Q345NH耐候钢板的渗氮后提高了那些性能

2019-11-4 12:01:04字体:
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  在向Q345NH耐候钢板钢件表面渗入氮元素,形成富氮硬化层的化学热处理称为渗氮,通常也称为氮化。和渗碳相比,钢件渗氮后具有更高的表面硬度和耐磨性。渗氮后钢件的表面硬度高达950~1200HV,相当于65~72HRC。这种高硬度和高耐磨性可保持到560~600℃而不降低,故渗氮钢件具有很好的热稳定性。由于渗氮层体积胀大,在表层形成较大的残留压应力,因此可以获得比渗碳更高的疲劳强度、抗咬合性能和低的缺口敏感性。

  渗氮后由于Q345NH耐候钢板钢件表面形成致密的氮化物薄膜,因而具有良好的耐蚀性。此外,渗氮温度低( 500~600℃),渗氮后钢件不需热处理,因此渗氮件变形很小。由于具有上述性能特点,因此渗氮在机械工业中获得了广泛应用,特别适宜作为许多精密零件的最终热处理,如磨床主轴、镗床镗杆、精密机床丝杠、内燃机曲轴以及各种精密齿轮和量具等。

  目前常用的是气体渗氮,即将氨气通入加热到渗氮温度的密封渗氮罐中,使其分解出活性氮原子并被钢件表面吸收,在其中扩散形成一定深度的渗氮层。氮和许多合金元素都能形成氮化物,如CrN、Mo2N、AIN等,这些弥散的合金氮化物具有高的硬度和耐磨性,同时具有高的耐蚀性。因此Cr-Mo-Al钢得到了广泛应用,其中最常用的渗氮钢是38CrMoAl。钢件渗氮后一般不进行热处理。为了提高Q345NH耐候钢板钢件心部的强韧性,渗氮前必须进行调质处理。

  由于氨气分解温度较低,故通常的渗氮温度在500~580℃之间。在这种较低的处理温度下,氮原子在钢中扩散速度很慢,渗氮所需时间很长,渗氮层也较薄。例如38CrMoAl钢制压缩机活塞杆为获得0.4~0. 6mm的渗氮层深度,渗氮保温时间需60h以上。

  为了缩短渗氮周期,目前广泛采用离子渗氮工艺。离子渗氮工艺适用于所有钢种和铸铁,渗氮速度快,渗氮层及渗氮组织可控,变形极小,而且降低了渗氮层的脆性,显著提高了钢的韧性、表面硬度和疲劳强度。

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