气体软氮化处理钢件实例
时间:2025-02-21 11:53:35 点击次数:
气体软氮化处理钢件实例
实例1:汽车变速箱齿轮
材质:20CrMnTi渗碳钢
工艺参数
- 温度/时间:560℃ × 4小时
- 气氛控制:NH₃ + CO₂混合气体(氮势KN=0.6±0.1)
- 渗层结构:
- 化合物层:12-15μm(ε-Fe₂₃N为主)
- 扩散层:0.2-0.3mm
性能提升
- 表面硬度:850-1000HV
- 抗咬合性提升3倍,疲劳寿命延长50%
应用场景:高扭矩变速箱齿轮,减少换挡冲击磨损。
实例2:液压阀芯
材质:38CrMoAl氮化钢
工艺参数
- 温度/时间:540℃ × 5小时
- 气氛控制:NH₃流量3m³/h,CO₂添加量2%
- 渗层结构:
- 化合物层:8-10μm
- 扩散层:0.25-0.35mm
性能提升
- 耐微动磨损性提升80%,泄漏率降低70%
应用场景:工程机械高频高压液压阀芯。
实例3:高速冲压模具
材质:Cr12MoV冷作模具钢
工艺参数
- 温度/时间:570℃ × 3小时
- 气氛控制:NH₃分解率35%
- 渗层结构:
- 化合物层:10-12μm
- 扩散层:0.15-0.2mm
性能提升
- 表面硬度:1000-1100HV,模具寿命从5万次提升至15万次
应用场景:不锈钢薄板高速冲压,解决粘模问题。
气体软氮化 vs. 其他工艺对比
工艺类型 | 处理温度 | 渗层厚度 | 适用场景 |
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气体软氮化 | 500-580℃ | 5-20μm | 精密零件、批量生产(低成本) |
离子氮化 | 400-600℃ | 10-50μm | 复杂形状、局部处理 |
盐浴氮化 | 550-580℃ | 10-30μm | 高耐磨需求,但环保性差 |
气体软氮化质量控制要点
- 气氛均匀性:确保NH₃与CO₂混合气体流量稳定,避免渗层波动。
- 前处理清洁:工件需彻底除油、除锈,防止表面污染。
- 后处理优化:可结合氧化处理(如QPQ)增强耐腐蚀性。
适用材料推荐
- 低碳钢/中碳钢(如45#钢):低成本耐磨件(齿轮轴、导轮)。
- 合金钢(如20CrMnTi、38CrMoAl):高载荷传动部件。
- 工具钢(如Cr12MoV):模具、刀具等高硬度需求场景。