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嘉峪检测网 2017-05-17 14:56
碳氮共渗常见缺陷有表面硬度低，渗层深度不够或不均匀，心部铁素体过多，表面脱碳脱氮，出现非马氏体组织等。其表现方式、产生原因及防止方法等与渗碳基本上相同。此外，共渗件还有一些由于氮的渗入而产生的缺陷。
1、黑色组织
在碳氮共渗时，在共渗层中经常出现“黑色组织”，其形态为黑点、黑网或黑带。黑色组织主要是托氏体、下贝氏体等非马氏体组织及粒状碳氮化合物。黑色组织形成的主要原因是内氧化。内氧化是指表面层中的Cr、Mn、Si等合金元素在炉气中氧的作用下，被氧化而形成FeCrO4、FeSiO4等氧化物的现象。钢中含有Al、Ti、Si、Mn、Cr等元素时，在共渗过程中极易发生内氧化，进而出现黑色组织。此外，黑色组织的形成与供氨量、富化气供给量有一定的关系，其中氨对黑色组织的形成影响最大。共渗初期，炉气氮势过高、渗层中氮含量过高等都可能引发黑色组织。黑色组织的出现，将使渗层的弯曲疲劳强度、接触疲劳强度及耐磨性下降。
2、网状托氏体
网状托氏体出现的原因如下：
1)合金元素的内氧化导致奥氏体边界区合金元素贫化。
2)碳氮化合物的形成降低了奥氏体中碳氮的含量，降低了奥氏体的稳定性，因而奥氏体分解为托氏体。
3)共渗过程中形成的粒状碳氮化合物在冷却时，起着自发形核作用，促使奥氏体析出碳氮化合物，形成网状托氏体。
4)共渗温度低于A3时，若炉气碳氮势低，碳氮饱和度不足，钢的淬透性差，淬火冷速低等因素，也会导致网状托氏体的产生。
由于网状托氏体与黑色组织均由内氧化而产生，所以网状托氏体往往伴随黑色组织而共存。它们的存在，不但使共渗层表面淬火硬度降低，还会对工件的使用性能产生不利影响。使工件的接触疲劳强度及抗弯疲劳强度大大降低。防止产生黑色组织和网状托氏体的办法是：
1)适当提高共渗温度和淬火冷却速度，可抑制网状托氏体的出现。
2)提高炉气碳势。
3)提高炉子的密封性，防止氧的进入。
4)减少炉气中的水分，采用干燥的氨气。
5)渗层中氮含量应控制在0. 5%（质量分数）以下，在共渗第一阶段减少供氨量，在共渗第二阶段适当增加供氨量。
6)采用含钼的钢种可使共渗时形成黑色组织的倾向减少。
来源：青岛丰东
