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碳氮共滲工藝
2025-11-01 08:30:30

碳氮共滲工藝

碳氮共滲是一種熱處理工藝，需將工件表面加熱至臨界溫度，同時滲入碳、氮兩種元素，最終實現(xiàn)工件外表面硬度提升的效果。該工藝主要分為液態(tài)、氣態(tài)兩種實現(xiàn)路徑。

液態(tài)碳氮共滲（氰化法）

液態(tài)碳氮共滲又稱氰化法，核心是利用由氰化物、碳化物、氯化物組成的鹽浴完成滲層處理。鹽浴中氰化物的濃度可根據(jù)工藝需求調整，整個過程通常在井式爐內進行。
由于氰化物會釋放有毒氣體，操作時必須采取嚴格的防護措施。具體流程如下：

  1. 將工件懸掛于氰化物鹽浴池中，加熱鹽浴至鋼材下臨界溫度以上。

  2. 在 843℃的溫度下，滲入速度為每小時 0.12-0.25mm，保溫 2 小時后，滲入層厚度可達到 0.38mm。

  3. 根據(jù)工件所用鋼種的差異，選擇水淬或油淬的方式進行冷卻硬化。

  4. 工件硬化后，需進行徹底清洗，以去除表面殘留的氰化物鹽漬。

氣態(tài)碳氮共滲

氣態(tài)碳氮共滲需在與滲碳爐結構相似的專用爐體中開展。操作時先將工件放入爐膛，再向爐內通入氨氣與碳化氣體的混合氣體，并保證氣體循環(huán)流動，爐體加熱溫度需控制在 732-926℃之間。
該工藝的核心原理是，工件在加熱過程中，從碳化氣體中吸收活性碳原子，同時從氨氣中吸收活性氮原子，最終形成表面硬化層。具體流程特點如下：

  1. 工件完成滲碳氮處理后，需從爐內取出并立即淬入油中，這種冷卻方式既能保證工件獲得高硬度，又能有效減少變形風險。

  2. 氣態(tài)碳氮共滲的表面硬化層相對較淺，例如在 926℃下保溫 4-5 小時，滲透深度約為 0.76mm。


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