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铸铁件氮化炉特点

作者:admin | 发布时间:2022-06-17

铸铁是一种广泛应用于工业生产的铸造金属材料。多用炉具有多层炉床的连续生产的热工设备,又称耙式炉或多膛炉。用于焚烧城市垃圾,焙烧有色金属矿粉,轻烧氢氧化镁滤饼及天然菱镁石矿粉等。箱式多用炉主要用于工件的气体渗碳直接淬火、带中间冷却的气体渗碳淬火、气体渗碳保护气冷、再渗碳、碳氮共渗及淬火、氮碜共渗(软氮化)、等温淬火、光亮正火、光亮退火、钎焊、烧结。氮化炉化学热处理:指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺。

1.铸铁材料特点

铸铁中的碳和硅含量很高,部分石墨态碳阻碍氮的扩散,而硅固溶体在铁素体中形成含硅铁素体,氮化硅形成氮化硅,同时也阻碍氮的扩散,因此铸铁渗氮层难度很大,渗氮时间很长。灰口铸铁中含有大量的石墨,存在气孔、疏松等缺陷。氮化对氮原子的扩散有机械作用。由于铸铁在渗氮温度下受热时间较长,需要避免工件变形和基体性能下降。另外,铸铁中的石墨往往含有油杂质,粗糙的铸铁表面和组织缺陷会导致铸铁氮化炉温度突然脱气,影响正常放电,使铸铁工件难以清洗。铸铁氮化炉炉前的净化处理是其中的一个重要环节。

2.原始组织

氮化炉处理前铸铁的基体组织为铁素体、铁素体+珠光体、珠光体或细珠光体。不同基体组织的铸铁经过氮化炉后,复合层和扩散层的厚度不同,扩散层的硬度也不同。灰铸铁的组织和成分也不均匀,石墨片在氮化铸铁表面造成不均匀的复合层,氮化层的硬化效果不如球墨铸铁。球墨铸铁的石墨呈球形,分布均匀,其基体组织和成分也相对均匀,因此氮化铸铁表面的复合层也相对均匀。渗氮后在铸铁表面形成的复合层是铸铁具有高耐磨性和抗咬合性的关键。必须指出,大型高精度长寿命铸铁模具应采用合金化高强度球墨铸铁。

球墨铸铁最佳氮化炉的基体进行组织学生应是珠光体,但球墨铸铁中,大颗粒球状石墨对铸铁总体设计强度发展产生一些不利因素影响,并在渗氮层与基体界面上成为企业内部资金缺口,在表面引起渗氮表面粗糙度增加。因此主要分布均匀的细球状石墨,才可以通过得到一个最好的渗氮效果。

3.化合物层

氮化炉后的铸铁复合层基本上由三相组成,相数随铸铁成分、原始组织和工艺条件的不同而相应变化。

铸铁氮化炉后的复合层硬度可达800~1100HV,复合层厚度可达4 ~ 15um。

4.扩散层

硅是氮化物之间形成一个元素,渗氮时形成Si3N4,尤其当铸铁中含Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Mg、Ce及Al等氮化物以及形成中国元素时,扩散层弥散硬度影响效果进行更加具有明显。含Cr、Ni、Mo的高强度合金钢渗氮效果可以更好,而添加不同合金设计元素的球墨铸铁材料氮化炉效果研究更加需要突出。

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