真空條件下感應加熱氮化工藝研究.pdf

1、真空滲氮以其氮化速度快、滲層深、工件表面清潔而受到廣泛關(guān)注，然而現(xiàn)階段仍然存在一些問題需要解決和討論，如真空氮化用爐加熱問題。由于在低真空的條件下加熱，傳熱只能靠輻射，加熱速度較慢，工件需整體加熱、升溫緩慢，不僅浪費寶貴的能源，而且長時間加熱會導致心部組織粗大。另外靠近加熱元件的工件部分升溫速度明顯快于其他部分，這樣就使工件受熱不均。而感應加熱方式具備普通對流和輻射傳熱無法比擬的特性，可以在幾秒內(nèi)將工件加熱到需要的溫度，且僅加熱工件表面

2、，節(jié)省能源。另外感應加熱方式對氨氣的分解有促進作用，為真空氮化工藝的選擇性提供了空間。 基于以上的考慮，本實驗將高頻感應加熱與真空氮化結(jié)合在一起，研究真空感應加熱氮化的特點。通過各種條件下的實驗工作，系統(tǒng)地研究了在感應加熱條件下真空氮化的特點，重點放在氮化層形成的工藝參數(shù)選擇問題上，以及工藝參數(shù)對氮化層層深與組織結(jié)構(gòu)的影響。本文主要研究結(jié)果如下： 1.真空感應加熱氮化在氨氣流量的選擇上不同于常規(guī)真空氮化，所需氨氣流量較大

3、；滲擴速度快，短時間(2～4h)即可形成較厚的氮化層(O.35mm)，但時間過長氮化層增厚并不顯著。 2.真空感應氮化后的組織與其它氮化方式不同，化合物層由ξ相、少量的ε相等組成；表面開裂、疏松嚴重，在氮化物層中有較多的氣孔存在；在所研究的幾種鋼中，多個樣品氮化物層下出現(xiàn)一定厚度的異常組織，分析原因可能是因為控溫不準而局部過熱導致氮化時基體出現(xiàn)奧氏體化，隨后冷卻時會有含氮鐵素體及合金氮(碳)化物析出。 3.在真空感應氮化