如何减少渗氮层疏松缺陷

如何减少渗氮层疏松缺陷

大家所知，离子渗氮产品变形小、抗磨、耐腐蚀等优点。但零件和化合物在渗氮-氮碳共渗之后，渗氮层表层会出现不同程度的形状不规则的小洞，这叫做渗氮表层疏松。是渗氮工艺的缺陷。至今在国内外都没有实际的操作办法可以解决，为什么会出现渗氮层表层疏松的原因，有很多种说法：
关于造成渗氮层表层疏松的原因， 1、氮式分解率过高； 2、渗氮温度偏高； 3、通入的气体中有水； 4、产品氮化前表层脱碳； 5、升温速度过快； 6、冷却速度太慢，氨化物分解；
一般认为，形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解，形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞。有试验表明，当化合物层ε相的氮及碳总含量大于8.5％时，便会产生明显疏松。
①在形成化合物过程中，铁原子由外向内迁移，而引起点阵缺陷由内向外反向迁移的结果；
②渗氮过程中形成的内应力是产生孔洞状疏松的主要原因；
③多数人认为是由于渗氮-氮碳共渗工艺参数（主要是工艺温度和工艺时间及分解率）控制不当，而使表层化合物层（主要为ε相）的氮原子重新结合成氮分子，从表面逸出，形成针孔（或孔洞）；
④也有人认为：在进行气体渗氮时，NH3分解后产生的氢原子也会渗入钢中，当氢原子结合成氢分子时也会产生很大压力，从而形成孔洞。
无论何种观点，都认同孔洞多在气氛实际氮势过高的情况下产生，即表面疏松的形成是由亚稳定的高氮ε相分解造成的，控制渗氮气氛氮势，限制表面含氮量，可以减轻表面疏松。盐浴氮化中，悬浮渣与炉底沉渣会造成夹层疏松。
关于疏松，GB11354—2005规定了它的等级，其中极细的点状疏松和夹层疏松，未列入五级评级图中，应视为不允许产生的组织缺陷。其中规定渗氮层疏松检验：共5级，一般零件1-3级合格，重要零件1-2级合格。化合物疏松层是其必检项目。共5级，一般零件1-3级合格，重要零件1-2级合格。也就是说一般零件和化合物是允许范围内出现疏松缺陷。