湖南氮化合金价格_氮化厂家

2024-06-20 02:48:49

1.k403合金中加氮化铬起什么作用?

2.氮化与软氮化有什么区别？

3.氮化材料知多少

4.模具钢H13氮化后硬度会是多少?是否会达到1200HV以上?

5.38CrMoAl氮化变形大吗？

湖南氮化合金价格_氮化厂家

氮化处理是将钢铁零件放在渗氮介质中，在一定温度下保温，使氮原子渗入工件表面层的热处理工艺(1)氮化处理优点经氮化处理的零件具有以下优点。高硬度和高耐磨38CrMoAlA等氮化钢制零件，氮化后的表层硬度可以提高到HV1000～1200，相当于HRC70左右。这显然是一般淬火或渗碳淬火处理达不到的。尤其宝贵的是，这种高硬度可在500℃左右长期保持不下降。由于硬度高，耐磨性也很好，能抗各种类型的磨损。较高的疲劳强度氮化后，零件表面形成的各种氮化物相的比容比铁大，因此氮化后表面产生了较大的残余压应力。表层残余压应力的存在，能部分地抵消在疲劳载荷下产生的拉应力，延缓疲劳破坏过程，使疲劳强度显著提高。同时氮化还使工件的缺口敏感性降低。一般合金钢氮化后，疲劳极限可提高25%～35%；有缺口的试样，可提高2～3倍，较高的抗咬合性能一些承受高速相对滑动的零件很容易发生卡死或擦伤，而氮化零件在短时间缺乏润滑或过热的条件下，仍能保持高硬度，具有较高的抗咬合性能。较高的抗蚀性氮化后零件表面形成了一层致密的化学稳定性较高的氮化物层，显著地提高了抗腐蚀性能，并能抵抗大气、自来水、水蒸气、苯、油污、弱碱性溶液的腐蚀，保持了良好的抗蚀性。变形小且具有规律性因为氮化温度低，一般为480～580℃，升降温速度又很慢，零件心部也无组织转变，仍保持调质状态的组织，所以氮化后的零件变形很小，而且变形的规律可以掌握和控制。

k403合金中加氮化铬起什么作用?

化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5%铝的渗氮结果最佳。在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

一般常用的渗氮钢有六种如下：

（1）含铝元素的低合金钢（标准渗氮钢）

（2）含铬元素的中碳低合金钢 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

（3）热作模具钢（含约5%之铬） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13

（4）铁素体及马氏体系不锈钢 SAE 400系

（5）奥氏体系不锈钢 SAE 300系

（6）析出硬化型不锈钢 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等

含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。相反的，含铬的低合金钢硬度较低，但硬化层即比较有韧性，其表面亦有相当的耐磨性及耐束性。因此选用材料时，宜注意材料之特征，充分利用其优点，俾符合零件之功能。至于工具钢如H11（SKD61）D2（SKD – 11），即有高表面硬度及高心部强度。

以上内容引用至：钢材热处理之：氮化处理简介/离子氮化/液体氮化/气体氮化/的作用及技术流程

氮化与软氮化有什么区别？

氮化铬常用作薄膜涂层。具有高的硬度和良好的耐磨性，是一种很受重视的耐磨涂层。用空心阴极离子镀制备的氮化铬膜具有Cr+Cr2N两相组织，晶粒度为20～70nm，硬度为HV22GPa。经真空退火后，能提高到HV35.4GPa。其耐磨性优于CrC膜。反应溅射法氮化铬膜能得到Cr+Cr2N或单相CrN两种组织，其硬度均在HV20～25GPa(块体CrN硬度HV11GPa)。

氮化材料知多少

1、应用范围不同。气体氮化（耐磨氮化）适用于特殊的氮化钢；而软氮化不只限于特殊氮化钢，碳钢、合金钢、铸铁、粉末冶金裁量均适用。

2、时间过程不同。软氮化时间比较短；而氮化过程中钢的表面首先被碳饱和，在 α-Fe 中生成超显微组织的碳化物促进氮化，因而时间较长。

3、温度不同。软氮化比普通氮化温度略低，因此变形更小，但硬度和氮化层厚度略差，且气体软氮化无毒。

4、效果不同。氮化和软氮化两者都会形成 ε 相的白亮层。软氮化的白亮层具有很好的韧性，裂纹敏感性比较小，使用时是靠白亮层来起作用的。

扩展资料

软氮化原理

在工件表面同时深入氮、碳元素，且以渗氮为主的工艺方法，就是在 Fe—N 系的共析温度以下530 ～ 570 ℃，进行氮碳共渗的过程，俗称软氮化。其共渗机理与渗氮相似，随着处理时间的延长，表面氮浓度不断的增加，发生反应扩散，形成白亮层及扩散层。

氮碳共渗使用的介质必须能在工艺温度下分解出活性 N、C 原子。软氮化的过程与其他化学热处理如渗碳和氮化法一样，可分为三个阶段：

（1）软氮化介质的分解，产生活性碳原子和活性氮原子。

（2）分解出来的活性碳、氮原子被钢铁表层吸收，并且达到饱和状态。

（3）钢的表面层饱和的氮向内层深处扩散。

气体氮化

气体氮化系于1923年由德国AF ry 所发表，将工件置于炉内，利NH3气直接输进500～550℃的氮化炉内，保持20～100小时，使NH3气分解为原子状态的（N）气与（H）气而进行渗氮处理，在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的，其厚度约为0.02～0.02m/m；

其性质极硬Hv 1000～1200，又极脆，NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变，流量愈大则分解度愈低，流量愈小则分解率愈高，温度愈高分解率愈高，温度愈低分解率亦愈低，NH3气在570℃时经热分解如下：

NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2

经分解出来的N，随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2 - 3N气体渗氮，一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。

气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低，故一般均固定选用适用于氮化之钢种，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否则氮化几无法进行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以强韧化处理又称调质因Al，Cr，Mo等皆为提高变态点温度之元素，故淬火温度高；

回火温度亦较普通之构造用合金钢高，此乃在氮化温度长时间加热之间，发生回火脆性，故预先施以调质强韧化处理。NH3气体氮化，因为时间长表面粗糙，硬而较脆不易研磨，而且时间长不经济，用于塑胶射出形机的送料管及螺旋杆的氮化。

参考资料：

百度百科-软氮化处理

参考资料：

百度百科-氮化处理

模具钢H13氮化后硬度会是多少?是否会达到1200HV以上?

渗氮是在合适的温度（450-600℃）下将金属置于含氮介质中，将氮原子渗入铁合金表面而实现的表面硬化技术。氮化工艺覆盖的钢种很宽，几乎所有的钢牌号到铸铁都可以用得上。但不同材料氮化后的性能又千差万别，本文对常见氮化材料进行分类并对其氮化特性作一个简单的介绍。

中低碳钢

典型材料为SPCC、08F、10钢和45钢等。

中低碳钢中由于没有生成合金氮化物的合金元素，其氮化后表面硬度并不高。以低碳钢为例，一般氮化后表面硬度为200HV左右，但经氮碳共渗后根据气氛种类和处理温度的不同其表面硬度一般可达300-600HV，其表面也较容易获得10-25um厚的白亮层。故对中低碳钢而言，一般不单纯只作渗氮处理而是采用氮碳共渗。

SPCC经氮碳共渗处理

普通合金钢

典型材料为Cr-Mo系和Cr-Mo-V系等渗氮钢。

由于Cr、Mo、V等合金元素的加入，使得这类渗氮钢具有优异的力学性能和更好的工艺性，广泛适用于对表面硬度要求不太高（≤850HV），耐磨性和抗冲击性能更高的场合。

需要注意的是，对常用的合金元素来说，Ni是非氮化物形成元素。这也是有些炉子厂家在设计氮化炉时采用Inconel600作为炉罐材质的原因之一，其高镍的化学成分避免了炉罐对NH3的催化裂解作用。

31CrMoV9无白层氮化

模具钢

典型材料为4Cr5MoSiV1等。

4Cr5MoSiV1钢（相当于美国AISI H13钢）是国际上广泛应用的一种热作模具钢。为了适当提高模具的抗磨损能力及提高铝合金压铸模的抗黏附性能力，常对模具施行渗氮或氮碳共渗处理。由于合金元素含量较高，一方面对氮化后表面硬度的提高较为显著，一般可达1000HV以上，但同时合金元素对氮扩散阻碍作用较大，一般白层厚度不超过10um，氮化层深一般不超过0.3mm。

H13气体渗氮

工具钢

典型材料为6542、DC53等。

一般用作高速钢刀具、钻头以及搓丝用模。钢中含有大量与氮有亲和力的合金元素，渗氮后表面硬度和耐磨性都明显提高。但是渗氮时间过长，就会在表面出现化合物层并在扩散层中出现大量网状氮化物，使得渗层脆性变得很大，导致刀具或模具崩刃、崩牙。故这类材料一般用作短时无白层渗氮工艺，渗氮层总深度控制在0.02-0.1mm范围内。

DC53短时氮化

不锈钢

典型材料1Cr13、2Cr13、3Cr13、304等。

不锈钢渗氮目前有两大难点：其一，不锈钢的Cr、Ni等元素与氧形成的钝化膜，如未在渗氮前将其去除则它们将有力地阻止氮化过程。故不锈钢氮化首先要进行破膜工序。其二，常规不锈钢氮化后将析出CrN相，由于CrN的电极电位比Cr的电极电位要低，故不锈钢氮化后其耐蚀性能会有所降低。故近些年兴起的低温不锈钢氮化技术，经低温（＜450℃）渗氮处理，避免了CrN相的析出，在表层主要形成S相，合金表面的硬度高，而且具有很高的抗点蚀和抗缝隙腐蚀性能。

316钢低温渗氮后表面S相

铸铁

典型材料QT500、QT600、HT200 、HT250等。

由于铸铁中C、Si的含量较高，氮扩散阻力较大，一般只做软氮化。要达到与钢同样的渗氮层浓度，渗氮时间需乘以1.5-2的系数。铸铁中含有较高含量的Si而生成Si3N4提高其硬度，一般软氮化后的表面硬度为500-700HV。由于铸铁基体存在大量的片状、球状石墨，导致软氮化后表面得不到连续白亮层，其耐蚀性要差于普通钢软氮化。

球墨铸铁白亮层被石墨隔开

无论是渗氮还是氮碳共渗，均需对氮势进行精确的测量和控制。对精密可控渗氮而言，能对合金钢、渗氮钢的白亮层厚度进行控制，达到AMS2759/10A规定的0类和1类标准。对精密可控氮碳共渗而言，能对碳钢、合金钢和铸铁白层的疏松进行控制，达到AMS2759/12A规定的1类标准。

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38CrMoAl氮化变形大吗？

模具钢H13氮化后硬度一般在1000HV—1200HV左右，一般不会达到1200HV以上。

H13是目前广泛应用的一种空冷硬化模具钢，我国八五期间国家重点推广钢种。H13钢有较高的韧性和耐冷热疲劳性能，不容易产生热疲劳裂纹，而且抗粘结力强，与熔融金属相互作用小，广泛应用于热镦锻、热挤压和压铸模具的制造，特别适宜用作压铸模，其生产的压铸件外观质量好，模具使用寿命也较长。同时该钢材有较高的热强性，是一种强韧兼备的质优价廉钢种，制造压铸模的厂家特别欢迎。

作为压铸模，影响其寿命的主要因素是：模具经受热循环会产生热疲劳（即龟裂）；压铸时熔融金属被注入型腔模，在被高温金属冲刷和直接接触的模具部位，会发生冲蚀和腐蚀。因此提高模具的热疲劳性能和耐蚀性是提高H13钢压铸模具寿命的有效途径。

因渗氮可提高模具的热疲劳性和耐蚀性，通过对H13钢压铸模先进行淬火+回火的预备热处理，然后再进行氮化的复合热处理试验研究。发现新工艺较传统工艺可明显提高H13钢压铸模的表面硬度、耐磨性、热疲劳性和耐蚀性，其模具使用寿命较伟统热处理提高了1倍。

2 模具材料和预先热处理

（1）压铸模材料为AISI-H13，模具外形尺寸为ф250*120mm，基体硬度要求为46～48HRC，其化学成分和临界温度如表1所示。

表1 H13饮的化普顾分（质量分数）和临界温度（℃）ASTMA681-94

钢号化学成分（%）临界温故知新（℃）

CSiMnCrMoVPSAc1Ac3Ar1Ar3Ms

H130.32-0.450.80-1.200.20-0.504.75-5.21.10-1.750.80-1.20≤0.03≤0.03850 910700820335

（2）预先热处理工艺。

H13钢预先热处理加热是在高温盐浴炉中进行的。为减少H13钢压铸模的热应力和促进奥氏体均匀化，在达到奥氏体化温度前应进行分段预热。因此在进入盐浴炉前，应采用550℃+40min和850℃+40min的两段预热，盐加热以1030℃为最佳。

3 H13钢压铸模的氮碳共渗热处理

H13钢压铸模选择氮碳共渗是因为该工艺是在低温范围内（500-600℃）进行的，碳原子在α铁中的固深度却低于氮原子的固深度，由于氮原子和碳原子的这种相互促进作用，使氮碳共渗速度得到很大提高。考虑到氮碳共渗后不影响H13钢压铸模的基体硬度，氮碳共渗温度应低于回火温度。

3.1 设备

H13钢压铸模的氮碳共渗可在75kW气体渗氮炉中进行。

3.2 氮碳共渗工艺。

H13钢压铸模氮碳共渗热处理是在正常气体氮碳共渗热处理生产中进行的。氮碳共渗前必须对预备热处理后的H13钢压铸模进行最后的精加工（磨削、电火花加工等），装炉前需用汽油或酒精等脱脂，经清洗后工作表面不能有锈或脏物。

H13钢压铸模的氮碳共渗介质为氨气+乙醇，工艺为580℃*4.5h。

3.3 氮碳共渗后的组织和性能

（1）渗层组织。

H13钢试样氮碳共渗后的组织依次是Fe2N、Fe3N、Fe4N及C、Mo、V等合金氮化物。

（2）渗氮层厚度及表面硬度。

H13试样经氮碳共渗后厚度约为0.20mm，表面硬度>900HV。耐磨性高，与调质、高频淬火的试样相比磨损失重可分别减少1-2个数量级或成倍降低。

（3）抗疲劳性能。

氮碳共渗后由于表面处于压应力状态，以及γ′等弥散析出物阴碍位错滑动，氮碳共渗后疲劳极限比渗碳及高频淬火的疲劳极限提高25%-35%。

由H13钢制压铸模淬火、回火再进行氮碳共渗的结果可得出如下的结论：

（1）H13钢制压铸模淬火、回火后再进行氮碳共渗可获得较高的表面硬度耐磨性、耐疲劳性能、耐蚀性。同时气体氮碳共参相当于模具淬火、加工后的一次回火，模具变形小。

（2）渗层气体氮碳共参具有生产周期短、温度低、设备简单、操作方便等特点。

（3）生产实践表明：H13钢制压铸模淬火、回火后再进行氮碳共渗热处理，其使用寿命是常规热处理的2倍以上。

（4）H13钢制压铸碳较佳的热处理工艺为：1030℃淬火，600℃回火后先对模具进行修整，然后再进行580℃+4.5h气体氮碳共渗，渗氮后油冷。

参考资料

天涯社区.天涯社区[引用时间2018-4-11]

38CrMoAl合金结构钢

38CrMoAl特性：

38CrMoAl钢是Cr-Mo-Al系列的合金结构钢，是一种氮化钢（渗氮钢），也属超高强度钢。38CrMoAl钢主要用于气体渗氮，也适用于离子渗氮和软渗氮，钢中的铝Al元素是提高氮化层硬度的主要合金元素，它与氮形成高度弥散的氮化铝（AlN），其硬度极高。由于铝Al、钼Mo、铬Cr的共同作用38CrMoAl钢氮化后的表面硬度可达1100~1200HV，且组织稳定性良好（可在500℃以下使用）；同时，它们还可细化晶粒和提高钢的强度及淬透性。此外，少量的钼Mo还能提高钢的热稳定性，消除钢在氮化温度下长期保温和在随后的缓冷时所产生的回火脆性。

虽然38CrMoAl钢具有高的抗疲劳强度和耐磨性，但淬透性并不高，只能淬透50mm厚的尺寸。另外冷变形塑性低，焊接性能差点。38CrMoAl钢经调质处理后，可得到回火索氏体组织，表面氮化时，其中的铁素体组织易溶解大量的氮，形成硬度极高的铁的氮化物和铝的氮化物，增强钢表面化的疲劳强度、表面硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及抗咬合性。氮化后一般不需淬火处理，故不存在淬火变形问题。

38CrMoAl化学成分：

碳C：0.35%~0.42%；

硅Si：0.20%~0.45%；

锰Mn：0.30%~0.60%；

硫S：允许残余含量≤0.035

磷P：允许残余含量≤0.035

铬Cr：1.35%~1.65%；

镍Ni：允许残余含量≤0.030

铜Cu：允许残余含量≤0.030

钼Mo：0.15%~0.25%；

铝Al：0.70%~1.10%。

38CrMoAl执行标准