软氮化处理后
时间:2025-12-01 09:54:56 点击次数:
软氮化处理(也常称低温氮碳共渗)是在 520~580℃的低温环境下,向工件表面渗入氮和少量碳的化学热处理工艺,处理后工件会呈现出一系列典型的性能和外观特征,同时也有对应的后续处理与注意事项,具体如下:
- 表面硬度与耐磨性软氮化层主要由 ε 相(Fe₂₋₃N)和 γ’相(Fe₄N)组成,表面硬度可达 450~700HV(视基材不同略有差异,如碳钢、合金钢基材硬度区间不同),耐磨性比未处理工件提升显著,且相比硬氮化,软氮化的表层脆性更低,不易出现剥落、崩边问题。
- 耐腐蚀性渗层中的氮化物能在工件表面形成致密的钝化层,对水、大气等介质的耐腐蚀性有一定提升(但远不及电镀、发蓝等专门的防腐处理)。
- 疲劳强度表面形成的压应力层可有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,工件的弯曲疲劳、接触疲劳强度通常提升 30%~100%(取决于基材和处理工艺参数)。
- 变形量因处理温度低(远低于淬火温度),工件整体热变形极小,尺寸精度易控制,适合精密零件(如齿轮、轴类、模具)处理。
- 外观:工件表面呈均匀的银灰色、暗灰色或黑灰色(取决于介质类型,如气体软氮化、盐浴软氮化),无明显氧化皮,粗糙度变化小。
- 渗层结构:分为外层的化合物层(白亮层,厚度一般 5~20μm)和内层的扩散层(厚度 0.1~0.5mm),化合物层是提升耐磨性、耐蚀性的核心,扩散层保障渗层与基体的结合力。
- 清理:盐浴软氮化后需及时清洗工件表面残留的盐浴介质(如氰盐、碳酸盐),防止吸潮腐蚀;气体软氮化后需去除表面油污、粉尘。
- 回火 / 时效:对精度要求极高的零件,可在 180~220℃进行低温回火,消除渗层内的残余应力,进一步稳定尺寸。
- 加工适配:软氮化层较薄,后续若需加工,仅适合精磨、抛光等微量去除的工艺(磨削量需控制在 0.01~0.03mm 内),避免磨穿化合物层。
- 缺陷排查:需检查表面是否有气泡、剥落、色差不均等问题,此类缺陷多由前处理除油除锈不彻底、炉内气氛不均、温度波动过大导致。
软氮化广泛用于碳钢、合金结构钢、铸铁等材质的零件,如发动机曲轴、机床齿轮、模具导柱、紧固件等,尤其适合既要提升表面性能,又对变形要求严格的零件。