2.2组织与性能
与铁素体氮碳共渗不同,随着碳氮(特别是氮)的扩散进人工件表面,共渗层由铁素体为主的组织转变成奥氏体。因此,除了形成以。Fe1-3 (N, C)为主的表面化合物层外,还形成亚表层的奥氏体。共渗淬火后奥氏体层部分转变成马氏体和贝式体,部分由于高的碳氮质量分数而保留下来成为残留奥氏体。第三层是碳氮量较低的扩散层。研究结果表明化合物层的厚度可达50一60um,其形成符合受扩散控制的抛物线规律。由于残留奥氏体的存在,一般在奥氏体氮碳共渗并直接淬火钢的硬度一深度曲线出现一个对应的低谷(图9.6-句。要得到最大的亚表层硬度,可对淬火后的钢在250--300℃进行时效处理,使化合物层底下的残留奥氏体转变成铁一氮贝氏体(图9.6-6)。典型的残留奥氏体转变区厚度为50一200 5m,硬度为750一900HV。深冷处理也可以使化合物层底下的残留奥氏体转变成马氏体。
与铁素体氮碳共渗相似,奥氏体氮碳共渗所形成的表面。化合层可以显著提高钢铁材料耐磨性(特别是抗咬合性)及疲劳强度(增加rtil%一100%)。与铁素体氮碳共渗相比,虽然疲劳强度的提高略低些,但承载能力和抗压人能力要高得多。图9.6-7总结了在600一700℃之间渗氮和氮碳共渗时,化合物层厚度与处理温度的关系。化合物层的厚度随处理温度提高而增加很快。但是在650℃以上时,随着温度进一步根高.化合物层厚度却减少。
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