渗氮零件渗氮后的处理(精密零件离子渗氮后的尺寸变化问题)

Posted 2023-06-01

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渗氮零件渗氮后的处理(精密零件离子渗氮后的尺寸变化问题)

38CrMoAl钢是我国广泛采用的一种渗氮钢。碳使钢材具有足够的强度，铝和铬使渗氮层表面获得高硬度，铬还可以提高钢材芯部强度，而钼可以消除钢的回火脆性，提高淬透性。高精密零件为了减少变形和保持好的硬度梯度，可采用510~530°C长时间的等温渗氮。为了缩短渗氮时间，降低生产成本，也可采用较高温度的一般渗氮，硬度还可以保持在HV>800。

在渗氮零件的整个制造过程中，离子渗氮经常是作为最后一道工序。渗氮后的工件一般不再加工，仅在必要时进行精磨或研磨。变形小是离子渗氮的优点之一，在一般情况下可以不考虑离子渗氮的变形问题。但是对精密零件或形状复杂的零件，我们实际加工中，经常可以遇到由于渗氮引起的尺寸超差现象。

在离子渗氮过程中，由于工作表层吸收了氮原子，原始组织的晶格常数增大或生成各种化合物，因此零件尺寸发生了变化。从宏观上来看，表现为零件表层体积的略微增大，所以尺寸也略有增大，即为“渗氮膨胀”现象。

渗氮时工件尺寸涨大量取决于零件表层的吸氮量。因此，材料中合金元素含量多，渗氮温度高，时间长，渗氮气氛中氮势高等均造成较大的吸氮量。氮势，由于离子渗氮中阴极溅射使尺寸缩小，可以抵消一部分渗氮胀量。

材料为38CrMoAl的零件，尺寸公差为1T8时，在渗氮前的加工中可以不考虑离子渗氮的变形，1T6、1T7精密零件如各道工序都严格控制，离子渗氮后仍能保持原精度等级。对有一定批量的零件，可以找出其变形规律，在渗氮前的加工中预先予以补偿，从而省去渗氮后的精磨。

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