根據滲氮目的不同,滲氮工藝方法分為兩大類:一類是以提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強度等為主要目的而進行的滲氮,稱為強化滲氮;另一類是以提高工件表面抗腐蝕性能為目的的滲氮,稱為抗腐蝕滲氮,也被成為防腐滲氮。下面我們就來具體介紹一下這兩種滲氮工藝方法。
1、強化滲氮
因為強化滲氮目的是提高表面硬度,根據滲氮溫度和時間對滲氮層硬度的影響規律,可以得出,38CrMoAl強化滲氮的溫度應該為500℃—550℃。強化滲氮包括以下幾種:
(1)高溫滲氮。38CrMoAlA鋼制磨床主軸等溫滲氮工藝。這種工藝特點是滲氮溫度低,變形小,硬度高,適用于對變形要求嚴格的工件。
(2)兩段滲氮。等溫滲氮最大缺點是需要很長時間,生產率低,它也不能單純靠提高溫度來縮短時間,否則將降低硬度。
為了縮短滲氮時間,同時又要保證滲氮層硬度,綜合考慮溫度、時間、氨分解率對滲氮層深度和硬度的影響規律,擬制了兩段滲氮工藝。
第一段的滲氮溫度和氨分解率也較高,目的在于加速氮在鋼中的擴散,加深滲氮層的厚度,從而縮短總的滲氮時間,并使滲氮層的硬度分布曲線趨于平緩。
第二段溫度的升高,雖要發生氮化物的集聚、長大,但它與一次較高溫度滲氮不同,因為在第一段滲氮時首先形成的高度彌散細小的氮化物,其集聚漲大要比直接再高溫時漲大的氮化物的粗化過程慢得多,因而其硬度下降不顯著。
(3)三段滲氮。為了使兩段滲氮后表面氮濃度有所提高,以提高其表面硬度,在兩端滲氮后期再次降低滲氮溫度和氨分解率而出現了三段滲氮法。
2、抗腐蝕滲氮
經過抗腐蝕滲氮的碳鋼、低合金鋼及鑄鐵零件,在自來水、濕空氣、過熱蒸汽以及弱堿液中,具有良好的抗腐蝕性能。因此已用來制造自來水龍頭、鍋爐汽管、水管閥門及門把手等,代替銅件和鍍鉻件,但是,滲氮層在酸溶液中沒有抗腐蝕性。
抗腐蝕滲氮過程與強化滲氮過程基本相同,只有滲氮溫度較高,有利于縮短滲氮時間。但是溫度過高,表面含氮量降低,孔隙度增大,因而抗腐蝕性降低。