QPQ處理氮碳共滲前的零件表面清洗

　　大部分零件，可以使用氣體去油法去油后立刻滲氮。部分零件也需要用汽油清洗比較好，但在鹽浴氮化前之加工方法若采用拋光、研磨、磨光等，即可能產(chǎn)生阻礙滲氮的表面層，致使?jié)B氮后，氮化層不均勻或發(fā)生彎曲等缺陷。此時(shí)宜采用下列二種方法之一去除表面層。第一種方法在滲氮前以氣體去油。然后使用氧化鋁粉將表面作噴砂處理(abrasive cleaning) 。第二種方法即將表面加以磷酸皮膜處理(phosphate coating)。

　　滲氮爐的排除空氣

　　將被處理零件置于滲氮爐中，并將爐蓋密封后即可加熱，但加熱至150℃以前須作爐內(nèi)排除空氣工作。

　　排除爐內(nèi)的主要功用是防止氨氣分解時(shí)與空氣接觸而發(fā)生爆炸性氣體，及防止被處理物及支架的表面氧化。其所使用的氣體即有氨氣及氮?dú)舛N。

　　排除爐內(nèi)空氣的要領(lǐng)如下：

　?、俦惶幚砹慵b妥后將爐蓋封好，開始通無水氨氣，其流量盡量可能多。

　?、趯⒓訜釥t之自動(dòng)溫度控制設(shè)定在150℃并開始加熱(注意爐溫不能高于150℃)。

　　③爐中之空氣排除至10%以下，或排出之氣體含90%以上之NH3時(shí)，再將爐溫升高至滲氮溫度。

　　氨的分解率

　　滲氮是鋪及其他合金元素與初生態(tài)的氮接觸而進(jìn)行，但初生態(tài)氮的產(chǎn)生，即因氨氣與加熱中的鋼料接觸時(shí)鋼料本身成為觸媒而促進(jìn)氨之分解。

　　雖然在各種分解率的氨氣下，皆可滲氮，但一般皆采用15～30%的分解率，并按滲氮所需厚度至少保持4～10小時(shí)，處理溫度即保持在520℃左右。

　　冷卻

　　大部份的工業(yè)用滲氮爐皆具有熱交換機(jī)，以期在滲氮工作完成后加以急速冷卻加熱爐及被處理零件。即滲氮完成后，將加熱電源關(guān)閉，使?fàn)t溫降低約50℃，然后將氨的流量增加一倍后開始啟開熱交換機(jī)。此時(shí)須注意觀察接在排氣管上玻璃瓶中，是否有氣泡溢出，以確認(rèn)爐內(nèi)之正壓。等候?qū)霠t中的氨氣安定后，即可減少氨的流量至保持爐中正壓為止。當(dāng)爐溫下降至150℃以下時(shí)，即使用前面所述之排除爐內(nèi)氣體法，導(dǎo)入空氣或氮?dú)夂蠓娇蓡㈤_爐蓋。

　　簡介

　　傳統(tǒng)的合金鋼料中之鋁、鉻、釩及鉬元素對滲氮甚有幫助。這些元素在滲氮溫度中，與初生態(tài)的氮原子接觸時(shí)，就生成安定的氮化物。尤其是鉬元素，不僅作為生成氮化物元素，亦作為降低在滲氮溫度時(shí)所發(fā)生的脆性。其他合金鋼中的元素，如鎳、銅、硅、錳等，對滲氮特性并無多大的幫助。一般而言，如果鋼料中含有一種或多種的氮化物生成元素，氮化后的效果比較良好。其中鋁是較強(qiáng)的鹽浴氮化物元素，含有0.85～1.5%鋁的滲氮結(jié)果較好。在含鉻的鉻鋼而言，如果有足夠的含量，亦可得到很好的效果。但沒有含合金的碳鋼，因其生成的滲氮層很脆，容易剝落，不適合作為滲氮鋼。

　　一般常用的滲氮鋼有六種如下：

　　(1)含鋁元素的低合金鋼(標(biāo)準(zhǔn)滲氮鋼)

　　(2)含鉻元素的中碳低合金鋼 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

　　(3)熱作模具鋼(含約5%之鉻) SAE H11 (SKD – 61)H12，H13

　　(4)鐵素體及馬氏體系不銹鋼 SAE 400系

　　(5)奧氏體系不銹鋼 SAE 300系

　　(6)析出硬化型不銹鋼 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等

　　含鋁的標(biāo)準(zhǔn)滲氮鋼，在氮化后雖可得到很高的硬度及高耐磨的表層，但其硬化層亦很脆。相反的，含鉻的低合金鋼硬度較低，但硬化層即比較有韌性，其表面亦有相當(dāng)?shù)哪湍バ约澳褪男?。因此選用材料時(shí)，宜注意材料之特征，充分利用其優(yōu)點(diǎn)，俾符合零件之功能。至于工具鋼如H11(SKD61)D2(SKD – 11)，即有高表面硬度及高心部強(qiáng)度。