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滲氮的工藝規(guī)范及操作
工藝規(guī)范的確定：
1．滲氮溫度
1）常用500~530℃，能保證氮化物有較大的彌散度，硬度最高
2）隨滲氮溫度升高，滲層深度增加，而硬度顯著降低，大于550℃滲氮，多數(shù)鋼種的最高硬度低于1000HV
3）用兩階段或三階段滲氮時(shí)，第二階段的溫度常低于560℃
2．滲氮時(shí)間
1）滲氮層隨滲氮時(shí)間延長而增厚。初期增長率大，以后漸趨緩慢，遵循拋物線規(guī)律，一般滲速在0.01mm/h左右
2）隨保溫時(shí)間延長，氮化物聚集長大，硬度下降。溫度越高，時(shí)間越長，長大越厲害
3．氨分解率
1）氨分解率控制在25%~40%較好，活性氮原子最多，零件表面大量吸收氮
2）氨分解率超過60%，氣氛中氫的體積分?jǐn)?shù)達(dá)52%，產(chǎn)生脫氮作用，大量氮分子和氫分子停滯于零件表面，使氮原子不被吸收，滲層減薄
3）一階段或二階段滲氮，強(qiáng)滲氨分解率分18%~30%，擴(kuò)散時(shí)氨分解率為40%~60%較理想
滲氮操作：
1．升溫：升溫前應(yīng)通氨排氣，氨氣流量是正常使用流量的2倍以上，對(duì)變形要求嚴(yán)格的，采用階梯升溫，在200~250℃、400~450℃各保溫1~2h，也可以使升溫速度小于50℃/h，在接近保溫時(shí)間時(shí)，應(yīng)加大氨量，使分解率控制在工藝要求下限
2．排氣：一般邊升溫邊排氣，在150~200℃內(nèi)排空，在排氣過程中可以用pH試紙（試紙用水浸濕，遇氨氣變藍(lán)色）或玻璃棒（玻璃棒沾鹽遇氨氣有白煙排出）方法檢查爐罐及管道密封情況
排氣階段，不斷通入氨氣，使?fàn)t氣壓力達(dá)到200~400Pa，由于氨氣易溶于水，所以測(cè)定氨分解率的U形管中通常裝入油。在滲氮罐中，空氣不清作，不能點(diǎn)燃排氣管，在升溫階段氨分解率可達(dá)70%，爐氣中氨的體積分?jǐn)?shù)大于95%時(shí)，可減少氨流量，并保持爐內(nèi)正壓
3．保溫：當(dāng)溫度達(dá)到工藝規(guī)定溫度后，調(diào)節(jié)氨流量，使氨分解率控制在18%~35%，并開始計(jì)算保溫時(shí)間，這時(shí)爐壓在200~600Pa，在滲氮過程中，采用調(diào)節(jié)氨流量的方法來控制氨分解率，一般每隔15~30min測(cè)一次氨分解率，在保溫過程中，爐溫上下偏差應(yīng)小于5℃，在接近保溫結(jié)束時(shí)，應(yīng)從取樣孔中取出試樣，進(jìn)行必要的分析
4．脫氮冷卻：在滲氮整個(gè)階段結(jié)束后，關(guān)閉排氣閥門，減少氨流量，保溫2h，使氨分解率大于70%，使零件表面氮濃度降低，減少表面脆性。此后停電降溫，繼續(xù)向爐內(nèi)通入少量氨氣，使?fàn)t子保持正壓，爐溫降至150℃以下可停止供氨出爐，零件出爐應(yīng)避免碰撞
