Нитроцементация

Нитроцементация подразделяется на твердое, жидкое и газообразное в зависимости от используемой среды. Твердая нитроцементация аналогично твердому науглероживанию, и 30-40% желтой соли крови, 10% карбоната аммония и 50-60% древесного угля часто используются в качестве инфильтрационных агентов. Этот метод имеет низкую эффективность производства и плохие условия труда и редко используется в настоящее время. Жидкая нитроцементация использует цианид в качестве сырья и имеет долгую историю и легко контролирует качество, однако цианидная соль является высокотоксичной и дорогой, и ее использование ограничено. Газовая нитроцементация имеет наиболее быстрое развитие.

В соответствии с температурой совместной инфильтрации нитроцементация обычно делят на три типа: низкая температура (500 ~ 560 ° C), средняя температура (780 ~ 850 ° C) и высокая температура (880 ~ 950 ° C). Первый в основном азотируется, и в настоящее время его определяют как нитроуглеродистое, а два последних в основном науглероживаются. Обычно говорят о нитроцементации, которое в основном относится к нитроуглероживанию среднетемпературного газа.
Механические свойства деталей нитроцементации связаны с концентрацией углерода и азота, глубиной слоя и градиентом концентрации на поверхности слоя. Концентрация углерода и азота в соинфильтрованном слое должна строго контролироваться, содержание слишком низкое, высокая прочность, твердость и идеальное остаточное напряжение не могут быть получены, что влияет на износостойкость и усталостную прочность. Напротив, не только большое количество неоднородных объемных соединений углерода и азота появляется на поверхностном слое, но и увеличивается хрупкость, а количество остаточного аустенита после закалки резко увеличивается, что влияет на твердость поверхности и усталостную прочность. Наилучшие рекомендуемые концентрации углерода и азота составляют 0,70 ~ 0,95% C и 0,25 ~ 0,40% N соответственно. Для некоторых деталей из легированной стали, работающих под высоким контактным напряжением, когда поверхность имеет более равномерное распределение частиц карбонитрида, содержание углерода на поверхности может достигать 1,20 ~ 1,50%, даже 2 ~ 3%, и содержание азота остается 0,50% или меньше.

Глубина соинфильтрованного слоя должна соответствовать условиям эксплуатации заготовки и составу стали. Когда содержание углерода в сердце высокое или несущая способность заготовки низкая, например, стальное кольцо текстильной машины, стальная автомобильная шестерня 40Cr, слой должен быть более тонким, часто выше 0,50 мм. Некоторые из первоначальных науглероженных деталей были заменены на карбонитрирование, а требования к глубине были соответственно уменьшены.

Градиент концентрации в слое совместной инфильтрации должен быть как можно более плавным, чтобы обеспечить хорошее сочетание глубины слоя и сердцевины, чтобы предотвратить отслоение слоя.