氨在共滲介質(zhì)中所占的比例,影響滲層的碳氮濃度與組織狀態(tài)。在一定范圍內(nèi)加大氨量,能使表層含碳量增加。氮的滲入能降低鋼的臨界點,增加了碳在奧氏體中的溶解度,加快碳原子的擴散速度,有利于碳的吸收與擴散。但是,表面含氮量的增加是有一定限度的,這個限值與共滲溫度有關。過量的氨分解出大量的氮和氫,還會阻礙工件吸收碳。
氨在共滲介質(zhì)中的比例,對共滲速度和共滲層深度也有影響。在煤油熱解氣氛中通入20~40%氨氣的效果*好。低于這個比例,氣氛的活性太差,共滲速度低;高于這個比例,表面形成碳氮化合物層,阻礙了碳氮原子的吸收與擴散,共滲速度下降。
綜上所述,碳氮共滲時氨氣所占比例應根據(jù)共滲溫度、表層質(zhì)量要求及滲碳介質(zhì)的種類而加以合理選擇。當采用煤油和氨氣進行中溫氣體碳氮共滲時,氨氣所占的比例一般控制在40%左右;當利用稀釋氣+富化氣+氨氣進行碳氮共滲時,氨氣一般只占爐氣總體積的2~10%。假如僅考慮滲碳富化氣與氨氣兩項,則氨氣占滲碳富化氣與氨氣總和的40%以上。
共滲介質(zhì)的供應量應能滿足下列工藝要求:供應適量的碳氮原子,并使爐內(nèi)保持正壓,保證氣氛均勻流動。排氣階段要輸入大量共滲介質(zhì),以迅速排除爐內(nèi)的氧化性氣氛,恢復爐氣的正常成分。擴散階段應適當減少介質(zhì)供應量,以控制滲層碳氮濃度,減少淬火后的殘余奧氏體數(shù)量。一些資料介紹,碳氮共滲時氣體介質(zhì)每小時的正常流量應為爐罐容積的6~10倍,即保證每小時換氣6~10次。如果采用煤油+氨共滲,可將煤油每小時的滴入量換算成滲碳氣體的體積(爐溫850℃時,煤油的產(chǎn)氣量為0.7~0.8m3/L)進行計算,換氣次數(shù)要低些,一般為3~8次。 |
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