材料表面工程復(fù)習(xí)考試重點終極版-資料下載頁
2025-04-29 08:40本頁面
【正文】 心部為低碳回火馬氏體組織。按照滲碳介質(zhì)的狀態(tài)，滲碳方法分為：氣體滲、液體滲、固體滲。滲氮（又稱氮化），是使氮原子向金屬工件表層擴(kuò)散的化學(xué)熱處理工藝。鋼鐵滲氮后，可形成以氮化物為主的表層。當(dāng)鋼中含有鉻、鋁、鉬等氮化物時，可獲得比滲碳層更高的硬度、更高的耐磨、耐蝕和抗疲勞性能。氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動的氨氣并加熱，保溫較長時間后，氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子,不斷吸附到工件表面，并擴(kuò)散滲入工件表層內(nèi)，形成滲氮層。 (2NH3=2[N]+3H2)離子氮化層通?？赡艹霈F(xiàn)以下三種典型組織：(1)只有擴(kuò)散層；(2) γ’ 化合物層+擴(kuò)散層；(3) ε+γ’ 復(fù)相化合物層+擴(kuò)散層ε相是以Fe23N為基的固溶體，氮濃度范圍很寬γ’相是以Fe4N為基的固溶體，氮濃度范圍比較窄，純擴(kuò)散層為氮原子在αFe中的固溶體組織碳氮共滲和氮碳共滲是在金屬工件表層同時滲入碳、氮兩種元素的化學(xué)熱處理工藝。前者以滲碳為主，與滲碳相比，共滲件淬冷的畸變小，耐磨和耐蝕性高，抗疲勞性能優(yōu)于滲碳。后者則以滲氮為主，它的主要特點是滲速較快，生產(chǎn)周期短，表面脆性小且對工件材質(zhì)的要求不嚴(yán)，不足之處是工件滲層較薄，不宜在高載荷下工作。固體粉末滲劑的組成 ： 1）金屬合金粉末 2）填充劑(又稱分散劑) 3）活化劑離子化學(xué)熱處理是最為先進(jìn)的化學(xué)熱處理技術(shù)。該技術(shù)是將工件置于低壓容器內(nèi)，利用低壓氣體放電將氣體電離，在電場作用下，帶電離子轟擊工件表面，使其溫度升高，利用熱擴(kuò)散實現(xiàn)原子滲的一種化學(xué)熱處理方法。產(chǎn)生等離子體的方法主要著重點是使中性粒子電離：(1) 利用電子碰撞法(2) 利用粒子熱運動法 (3) 利用電磁波能量 (4) 利用高能粒子的方法按照產(chǎn)生的形式，等離子體可以分為：(1) 天然等離子體(2) 人工等離子體離子氮化是在密閉的真空爐內(nèi)，將清洗后的被滲工件放置在陰極盤上。將真空爐抽真空至一定的真空度后，充入一定流量的含氮氣體，102～103Pa左右，在陰極（工件）和陽極（真空室殼）之間施加直流電壓，將含氮氣體電離成N+、H+和電子，在高壓電場作用下，N+、H+在電場的作用下以很大的速度轟擊工件表面，將動能轉(zhuǎn)化為熱能，把工件表面加熱到所需滲氮溫度，與此同時，氮原子被工件表面吸收并向內(nèi)擴(kuò)散形成滲氮層。離子氮化和氣體氮化的優(yōu)點：1．滲氮速度快。 2．省電、省氣，節(jié)約能源。3．氮化層結(jié)構(gòu)可控。4．非滲氮面屏蔽方法簡單。5．對不銹鋼不用去鈍化膜處理。6．無公害，工作環(huán)境好。離子滲碳與離子氮化一樣，也是在真空狀態(tài)下，以工件為陰極，真空室殼為陽極，在陰極與陽極之間施以直流電壓，將滲碳?xì)怏w電離，產(chǎn)生輝光放電。在電場作用下碳離子轟擊工件表面，把工件表面加熱并被表面吸收然后向內(nèi)部擴(kuò)散。離子滲碳的特點：1. 滲碳效率高。2．滲速快。3. 表面狀態(tài)好，滲層質(zhì)量高。4．滲碳量容易控制。5．零件變形小。7．省能，無公害。滲硼：提高金屬表面的硬度、耐磨性和耐蝕性；滲氮：用于耐磨、耐蝕和精度要求高的耐磨件；滲碳：結(jié)構(gòu)鋼滲碳可以使工件表面獲得高的硬度、耐磨性、抗疲勞等等，而使心部具有一定的強(qiáng)度、韌性。 根據(jù)滲入元素的介質(zhì)所處狀態(tài)的不同，金屬表面化學(xué)熱處理可分為:固體滲、液體滲、氣體滲、等離子滲。離子注入的原理及強(qiáng)化機(jī)制：離子注入是將所需物質(zhì)的離子在電場中加速后高速轟擊工件表面使之注入工件表面一定深度的真空處理工藝。從離子發(fā)生器發(fā)生的離子由幾萬伏電壓引出，進(jìn)入分選部，將一定的荷質(zhì)比的離子選出，在幾萬至幾十萬伏電壓的加速系統(tǒng)中加速獲得高能量，通過掃描機(jī)構(gòu)掃描轟擊工件表面，離子進(jìn)入工件表面后，與工件內(nèi)原子和電子發(fā)生一系列碰撞。 由于注入的原子進(jìn)入位錯附近或固溶體產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的作用，離子轟擊造成的表面壓應(yīng)力也有冷作硬化作用，使得離子注入表面硬度提高。離子注入強(qiáng)化機(jī)制 1．固溶強(qiáng)化 2．位錯強(qiáng)化 3．彌散強(qiáng)化 采用激光束、電子束、離子束對材料表面進(jìn)行改性或合金化的技術(shù)，屬高能密度表面處理技術(shù)。這三種技術(shù)的特點是可以對材料表面快速加熱和冷卻。激光表面預(yù)處理常用的方法有：（1）黑化處理方法（2）磷化法
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