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1、氮化处理工艺 QB/ZFFG04.46.56-2005 Rev.01 1、适用范围本标准规定我厂使用的抗蚀氮化处理的工艺守则。2、名词术语2.1 氮化将钢铁工件置于渗氮介质中，在一定温度下加热保温，从而在工件表面形成一层以氮化物为主的渗层组织的化学热处理工艺过程。2.2 抗蚀氮化使碳钢、一般低合金钢工件表面形成一层0.0150.060mm厚致密的、化学稳定性高的 相组织或+相组织，从而提高工件在一定介质中的抗腐蚀能力的气体氮化过程。2.3 有效加热区炉膛内炉温均匀性符合热处理工艺要求的装料区域。有效加热区的确定按GB9452-88 热处理炉有效加热区测定方法进行。2.4 炉温均匀性在正常工作条
2、件和额定温度下，在热稳定状态时，同一时刻在规定的测温区域内，炉温的最高值与最低值之间的偏差。2.5 热处理变形由热处理引起的工件形状变化或尺寸的偏差。垂直于长度方向的变形叫做弯曲。3、待氮化件3.1 待氮化件的材料待氮化件的材料，其化学成分应符合有关国家标准、部标准或厂标准的规定。3.2 待氮化件的原始状态数据对于待氮化件，应注明的原始状态数据包括：(1)材质代号或化学成分(2)待氮化件的供货状态(铸件、锻件、棒料、半成品或成品件)(3)待氮化件的预先热处理状态(正火、退火、淬火+回火)3.3 待氮化件的外观、形状及尺寸3.3.1 工件的外观不允许有裂纹和影响热处理质量的锈蚀、氧化皮及碰伤。3
3、.3.2工件的简图或任务书，应注明主要尺寸，能准确地反映工件的形状。主要尺寸也可以通过实测获得。4、热处理设备名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -4.1 氮化加热设备氮化加热设备必须满足下列要求：4.1.1在加热设备正常装炉量的情况下，有效加热区内的允许温度偏差不得超过15，且温度可以调节和控制。4.1.2氮化炉内的气体成分要保证抗蚀氮化的要求，而且可经调节。炉子要密封，炉气要循环。所用液氨的化学成分要稳定，有害杂质少。4.2 温度测定及温度控制设备4.2.1氮化所使用的各种加热设备都应配有温度测定及温度控制装置，加热设备中的每个加热区都应配备跟踪处理温度与
4、时间关系的记录装置。4.2.2热电温度测定设备的指示器经校正后，其指示器上温度读数的总误差在预定温度400时 4，在预定温度 400时 T/100，T 为预定温度。4.3 设备的保养为了保证设备的精度和使用性能，应遵守热处理设备的操作规程和维修制度，并保存有关记录。其中温度测定及温度控制设备应遵守质量处仪表室的有关规定。5、作业5.1 氮化前的准备工作5.1.1 对待氮化的工件进行检查和了解，并查阅有关工艺文件(1)了解待氮化件的质量要求(2)了解非氮化部位的防渗措施(3)了解钢材的牌号或化学成分、预先热处理等情况。5.1.2 检查待氮化件的外表质量(1)氮化前工件的表面粗糙度最好在0.8 m
5、以下。(2)检查工件表面是否有氧化皮、锈斑、油污。有锈斑者应先进行打磨，然后用汽油清洗；无锈斑者则可直接清洗。清洗后用洁净棉纱或布擦干，在 12hr 内就应当装炉进行氮化处理。中间停留时间越短越好。(3)检查工件表面，不允许有碰伤、裂纹、尖角及毛刺。必要时要进行探伤检验。5.1.3清理氮化罐，并对液氨瓶、四通阀、流量计、氨分解测定器、干燥箱、加热炉及温度测控仪表等设备的状态作严格的检查，保证设备良好、管路畅通。5.1.4 根据工件的形状及技术要求，准备好必要的工夹具。5.2 装炉5.2.1 对工件进行绑扎。绑扎工件的铁丝和工夹具必须洁净。5.2.2 非氮化部位可用镀铜或镀锡保护，也可涂敷涂料(
6、常用水玻璃+1020%石墨粉，涂层11.5 m)。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -5.2.3 工件应装在有效加热区内，装炉时工件应放置平稳。5.2.4对于易变形的细长杆件，必须垂直吊挂在罐中，间距要均匀，工件的高度不能超过排气管的高度，且不要堵住排气孔，以保证炉内气流的流通。5.2.5 封炉通氮后用浸有盐酸的布条检查炉气的密封性能。5.3 排气升温5.3.1 在 200以下进行通氮排气，测出氨分解率，待炉内空气驱尽(氨分解率 5%)时，方可升温。5.3.2变形要求不严格的工件，升温速度可以不控制。对于形状较复杂、对变形要求很严格的工件，可采用阶梯升温的方
7、法。5.3.3在炉温为 450550时，对任何氮化件，都应控制升温速度，不要太快。同时加大氨气流量，使氨分解率控制在工艺要求的下限，以防工件在升温阶段氧化羧在到温前10左右时应校正温度。氮化温度以罐内温度为标准。5.3.4 升温阶段，氮化罐要保持2040mm 油柱的下压，以防工件氮化。5.3.5 下列不同温度时的氨分解率供操作者在生产中参考。温度 500 510 525 540 600 氨分解率%15 20 20 30 25 35 35 50 45 60 5.4 保温5.4.1 保温参数(1)抗蚀氮化温度：我厂采用炉内温度580600罐内温度 520540(2)保温时间：我厂采用23hr。装炉
8、量大时，可适当增加。(3)氨分解率：4565%。装炉量大时，可适当加大。5.4.2 在氮化保温阶段中，每20 分钟调节一次四通阀以保证氮化罐内氨气均匀。5.4.3每半小时左右要测定一次氨分解率，并通过调节氨流量计来保证稳定在规定的氨分解率范围内。5.4.4 在保温阶段炉内温度应保持正压，U形管压力计两侧应有100mm 高的油柱。5.5 冷却5.5.1保温结束后应先切断电源，将氮化罐吊入冷却罐内冷却，为防止空气进入使工件表面产生氧化色，应继续通氨，保持氮化罐内有一定正压。5.5.2 当罐内温度降至 200150时，停止供氨，开启炉盖，取出工件。5.6 热处理后的附属工序5.6.1 氮化件一般不进
9、行校直。5.6.2 在清理氮化件时，应使工件不受磕碰及其它有害影响。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -5.7 热处理情况记录对热处理过程中的作业方法及作业条件，应作必要的记录并保存之，必要时应得到有关人员的确认。6、试棒6.1 试棒的材料牌号和处理条件应与同炉工件相同，试样的尺寸应与工件相接近。6.2 试样要放在能代表工件氮化结果的各个位置上。并打上编号，记下所在位置。炉温不太均匀时更应如此。6.3 经热处理后的试样，由有关分厂在指定的场所存放备用。7、氮化件质量检验7.1 外观7.1.1 工件表面不得有碰伤。7.1.2 工件表面不得有锈斑。7.1.3 工件表面应为均匀的银灰色，无光泽。7.2 耐蚀性7.21 将工件或试样放置于35%的化学纯硫酸铜水溶液中，保持12 分钟后，若表面无氧化铜沉淀即为合格。7.2.2 检查后的工件应妥善放置，不得磕碰。7.2.3 不合格的工件要重新进行氮化处理。7.3 其它检验项目由质量处规定。拟制：审核：批准：年月日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -