正文

许多机械零件要求表面具有良好的耐磨性能,高的接触疲劳强度性能和疲劳强度,为此采用渗碳或碳氮共渗热处理工艺,使零件表层有高硬度高强度,而心部有良好的韧性零件。渗碳时一般采用920℃-930℃,热处理温度高,零件易变形,碳氮共渗有两种工艺:一是,在液体介质中用剧毒性氰盐(NaCN、KCN)进行液体氰化,这种工艺公害严重,是中国国家环保法所禁止使用的被淘汰的工艺;二是,零件在气体介质中进行碳氮共渗,中国常用的气体碳氮共渗剂是:煤油加氨气,这种工艺渗速慢、工艺不稳定、产品质量差、存在黑色组织,并且也产生氨气公害。

常用介质

1、渗碳介质加氨的热分解反应

(1)渗碳介质或其分解产物中,都包含有一氧化碳和甲烷两种成分,当它们在高温下与工件表面接触时,分解析出活性炭原子,其反应式为

2CO—→CO2+[C]

CH4一→2H2+[C]

(2)氨气分解出活性氮原子

2NH3一→2[N]+3H2

(3)氨气与渗碳气体相互作用产生氢氰酸.氢氰酸进一步分解析出活性炭、氮原子

NH3+CO—→HCN十H2O

NH3+CH4一→HCN十3H2

2HCN—→H2+2[C]+2[H]

2、含有碳氮元素的有机化合物的热分解反应

这类介质中应用较多的是三乙醇胺,它在500℃以上发生分解

(C2H4OH)3N一→2CH4+3CO+HCN+3H2

其中甲烷、一氧化碳和氰氢酸在与工件表面接触时分解出活性炭、氮原子,并渗入工件表面。

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