求助，渗碳和碳氮共渗

zzy0566

题目：镗床镗杆，压缩机活塞杆，高速传动精密齿轮为提高工件表面硬度，耐磨性，耐腐蚀性及热硬性，通常采用的热处理是（       ）
  a  渗碳      b 碳氮共渗      c 渗氮     d 渗硼

如题，望路过的高手帮忙解答下，谢谢。

tom

我选a

aaron01

我选C

zzy0566

tom 发表于 2013-4-11 14:07

                               
登录/注册后可看大图

我选a

专家能给解释下吗，谢谢，碳氮共渗有防腐的作用吗？或是渗碳有吗？不是很清楚，谢谢专家。谢谢

zzy0566

aaron01 发表于 2013-4-11 14:10

                               
登录/注册后可看大图

我选C

谢谢，能详细解释下吗？谢谢版主

tom

应该是选C
我没注意红硬性，单从疲劳强度考虑问题。
只是不知这些个零件服狱条件——能到多少温度。齿轮我还是倾向于选a

wy913625

选D，渗硼能显著提高表面硬度（HV1300-2000)和耐磨性，以及具有良好的红硬性及耐蚀性。

Adam

wy913625 发表于 2013-4-11 14:27

                               
登录/注册后可看大图

选D，渗硼能显著提高表面硬度（HV1300-2000)和耐磨性，以及具有良好的红硬性及耐蚀性。 ...

这个比较好
如果在模具钢选D工艺更能肯定   
红硬性
热腐蚀
耐磨

tom

Adam 发表于 2013-4-11 14:37

                               
登录/注册后可看大图

这个比较好
如果在模具钢选D工艺更能肯定   
红硬性

好是好，可说的是常规热处理哦

吉祥如意

我选择D。

吉祥如意

zzy0566 发表于 2013-4-11 14:10

                               
登录/注册后可看大图

专家能给解释下吗，谢谢，碳氮共渗有防腐的作用吗？或是渗碳有吗？不是很清楚，谢谢专家。谢谢 ...

我来回答：碳氮共渗的防腐性能优于渗碳。
理由是，含氮马氏体具有更高抗腐蚀能力。

Adam

tom 发表于 2013-4-11 14:39

                               
登录/注册后可看大图

好是好，可说的是常规热处理哦

渗硼在模具行业还是很常见的
特别对于热模钢来说
H11，H13，3Cr2W8V......

zzy0566

谢谢楼上几位的热心解答，这是我同事的考试题，没有答案，我也不知道这方面的，就上来问下，哪位知道这方面的能详细说说吗，渗碳  渗氮  及碳氮共渗各用在什么场合？谢谢。

霜月

我选c.

孤鸿踏雪

     既然大家都没有人选择B，老孤就来走这条道。

tom

zzy0566 发表于 2013-4-11 14:10

                               
登录/注册后可看大图

专家能给解释下吗，谢谢，碳氮共渗有防腐的作用吗？或是渗碳有吗？不是很清楚，谢谢专家。谢谢 ...

防腐作用这几项都有。渗碳和氮化比较，接触疲劳强度、服狱寿命前者好，但据说齿根弯曲疲劳氮化则好些。
渗碳和碳氮共渗比较，无疑前者好，我个人理解，之所以选择碳氮共渗是考虑到零件热处理过程中的变形以及金相组织退而求其次不得已的选择。

zzy0566

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-11 15:05

                               
登录/注册后可看大图

既然大家都没有人选择B，老孤就来走这条道。

我同事问我这题的时候，我很“专家的”告诉他这个选B，刚刚我同事看了各位的回复，问我咋没人选B呢？哈哈，杨工觉得应该是哪个，楼上大部分都觉得是D。

孤鸿踏雪

说说孤选b（碳氮共渗）的理由：

     1. 共渗淬火钢的硬度取决于共渗层组织。马氏体与碳氮化合物的硬度高，残余奥氏体的硬度低。氮增加了固溶强化的效果，共渗层的最高硬度值比渗碳高。
　　2. 碳氮共渗还可以显著提高零件的弯曲疲劳强度，提高幅度高于渗碳。这是由于当残余奥氏体量相同时，含氮马氏体的比容大于不含氮的马氏体，共渗层的压应力大于渗碳层。还有人认为，由于细小的马氏体与奥氏体均匀混合，使得硬化层的微观变形均匀化，可以有效防止疲劳裂纹的形成与扩展。
　　3. 碳氮共渗层除接触疲劳强度高于渗碳硬化层外，还有比渗碳层具有更高的耐磨性之优点。其原因除了硬度高以外，还和表面存在着大的压应力并且具有较小的动摩擦系数有关。
    4. 碳氮共渗具有渗碳淬火所不具备的化合物层，因此，理论上其表面抗蚀性也高于渗碳硬化层。
    碳氮共渗中化合物的相结构与共渗温度有关，800℃以上，基本上是含氮的渗碳体Fe3（C、N）；800℃以下由含氮渗碳体Fe3（C、N）、含碳ε相Fe2~3（C、N）及γ/相组成。化合物的数量与分布决定于碳氮浓度及钢材成分。
    但任何事情都是一分为二的，尤其利必有其弊。比如，共渗层的表面硬度稍低于次层，即所谓的硬度曲线勾头现象。这是由于碳氮元素的综合作用而使Ms点显著下降，残余奥氏体增多。这就必然带来一些缺陷：
　　1. 一般缺陷  共渗淬火后的汽车齿轮等零件也要检查硬度、渗层深度和显微组织（碳氮化合物等级、马氏体与残余奥氏体等级、心部组织），并按相关标准评级。碳氮共渗的组织缺陷与渗碳类似，例如残余奥氏体量过多、形成大量碳氮化合物，以致出现壳状组织等。
　　过量的残余奥氏体会影响表面硬度、耐磨性与疲劳强度。为此，应严格控制表面碳氮浓度，也可在淬火后继之以冷处理，在淬火之前先经高温回火。
　　如果共渗层中碳氮化合物过量并集中与表层壳状，则脆性过大，几乎不能承受冲击，再喷丸及碰撞时就可能剥落。产生这种缺陷的主要原因在于共渗温度偏低，氨的供应量过大，过早地形成化合物，碳氮元素难以向内层扩散。这是必须防止的缺陷。
    2. 黑色组织  是气体碳氮共渗极易出现的一种缺陷。根据它们的形状与分布状态，有黑点、黑网和黑带之分。严重的黑色组织显著降低零件的表面硬度、接触疲劳强度和弯曲疲劳强度，造成早期磨损，降低零件的使用寿命。

aaron01

选C的理由，耐腐蚀性肯定是氮化的好，白亮层 隔绝空气，其他没得比。
红硬性是指处理后零件在中高温的强度耐磨性，氮化是在500来度做的处理，处理完以后，即使加热到500C，硬度都不会有变化。
表面硬度和耐磨性就不说了，氮化肯定是提高的。
所以，只有氮化才是标准答案的。

吉祥如意

tom 发表于 2013-4-11 15:13

                               
登录/注册后可看大图

防腐作用这几项都有。渗碳和氮化比较，接触疲劳强度、服狱寿命前者好，但据说齿根弯曲疲劳氮化则好些。
...

估计你接触的碳氮共渗工艺较少。

tom

吉祥如意 发表于 2013-4-11 15:51

                               
登录/注册后可看大图

估计你接触的碳氮共渗工艺较少。

我们的一款产品，变形要求较高，想改为碳氮共渗，老外坚决不同意。

吉祥如意

tom 发表于 2013-4-11 15:55

                               
登录/注册后可看大图

我们的一款产品，变形要求较高，想改为碳氮共渗，老外坚决不同意。

理由能说吗？

孤鸿踏雪

aaron01 发表于 2013-4-11 15:43

                               
登录/注册后可看大图

选C的理由，耐腐蚀性肯定是氮化的好，白亮层 隔绝空气，其他没得比。
红硬性是指处理后零件在中高温的强度 ...

      个人觉得，如果没有若干个特殊条件的限制，不会有标准答案。如果说氮化百利而无一弊，为什么永不会替代其它化学热处理呢。这里面并无太多深层次的原因，就是要考虑在满足服役要求的前提下的成本因素。

aaron01

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-11 16:02

                               
登录/注册后可看大图

个人觉得，如果没有若干个特殊条件的限制，不会有标准答案。如果说氮化百利而无一弊，为什么永不会 ...

渗碳是谈不上红硬性的，碳氮共渗也是，渗硼也不行的，只有氮化的产品，扛500C工作是不会有硬度下降的。
耐腐蚀性也是氮化最好，渗硼其次，综合这些因素，我选C。我们现在不是在讨论哪种工艺最好，我们是讨论的哪种更符合红硬性、耐蚀性都好这个前提。

tom

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-11 16:02

                               
登录/注册后可看大图

个人觉得，如果没有若干个特殊条件的限制，不会有标准答案。如果说氮化百利而无一弊，为什么永不会 ...

杨工这个说法在理，要针对不同的材料，包括成本及使用场合。
以前听郑机所陈教授讲座，齿轮行业，首选渗碳,氮化与感应淬火次之。

孤鸿踏雪

aaron01 发表于 2013-4-11 16:51

                               
登录/注册后可看大图

渗碳是谈不上红硬性的，碳氮共渗也是，渗硼也不行的，只有氮化的产品，扛500C工作是不会有硬度下降的。
耐 ...

      仅从红硬性考虑，氮化当然是首选，而且，在很多特殊条件下服役的齿轮，氮化是唯一的选择，比如说很多柴油发动机齿轮均选择中碳低合金结构钢调质后氮化。原因是这类齿轮可以长期工作在600°C左右的高温环境。

沧海一声笑

不知楼主的这个题目是单选还是一种零件一种的处理方式？

沧海一声笑

如果是单选，那么我也选C!

吉祥如意

沧海一声笑 发表于 2013-4-11 19:39

                               
登录/注册后可看大图

如果是单选，那么我也选C!

没这样学雷锋的。明明知道俺加分也白加。偏偏一加就是20分。多馋人。

霜月

下午只看到镗床镗杆，压缩机活塞杆，故选了C；现看到还有高速传动精密齿轮，那就只有多选了，齿轮采用碳氮共渗，理由楼上各位都已有解说了。

吉祥如意

感觉又回到了课堂上。

tom

吉祥如意 发表于 2013-4-11 15:59

                               
登录/注册后可看大图

理由能说吗？

老外没说，我们是深层渗碳。我的理解还是台架试验通不过，其次就是N对组织的影响。

吉祥如意

tom 发表于 2013-4-11 21:21

                               
登录/注册后可看大图

老外没说，我们是深层渗碳。我的理解还是台架试验通不过，其次就是N对组织的影响。 ...

老外，说的没错。你们大致是多少。我再解释。