5Cr21Mn9Ni4N(氣體軟氮化)金相圖
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5Cr21Mn9Ni4N(氣體軟氮化)金相圖
圖1(500×)
材料:5Cr21Mn9Ni4N
工藝情況:氣體軟氮化
浸蝕方法:苦味酸、鹽酸水溶液浸蝕
組織說(shuō)(shuō)明:最外表面為氮化合物層(有疏松現象),厚度為10/μm,次表層為滲氮擴散層,滲氮層總深度為20/μm?;w組織為甚細的奧氏體晶粒,其上分布有細小的碳化物顆粒。
5Cr21Mn9Ni4N是重要的發(fā)(fā)動(dòng)(dòng)機氣閥用鋼,美國牌號為21-4N。它是以錳代替部分鎳,添加氮穩定奧氏體的奧氏體型耐熱鋼。該鋼本身具有優(yōu)(yōu)良的熱強性、耐蝕性,被稱(chēng)(chēng)為發(fā)(fā)動(dòng)(dòng)機氣閥專(zhuān)(zhuān)用優(yōu)(yōu)質(zhì)(zhì)鋼。氣閥表面被氮化處理后,具有更佳的耐磨性、耐腐蝕性及抗疲勞性能。
圖2(500×)
材料:5Cr21Mn9Ni4N
工藝情況:氣體軟氮化
浸蝕方法:苦味酸鹽酸水溶液浸蝕
組織說(shuō)(shuō)明:最外表面為氮化合物層(存在著(zhù)(zhù)疏松),厚度為0.12μm,向內為滲氮擴散層,滲氮層總深度為22μm?;w組織為奧氏體,晶粒十分細小,其中分布有碳化物顆粒。
排氣閥在高溫燃氣的侵襲下工作,對氣閥材料的要求十分苛刻,將氣閥在固溶強化工藝和時(shí)(shí)效析出工藝以后,采用表面處理工藝施以滲氮,使用效果更為優(yōu)(yōu)良。
氣閥的氮化處理工藝一般可以采用氣體軟氮化,氮化的溫度通常為520~570℃,氮化時(shí)(shí)間控制在4h左右。當然也可離子滲氮。離子氮化生產(chǎn)(chǎn)周期短,僅為氣體氮化的1/2~1/5,氮化層的質(zhì)(zhì)量好,脆性低,而且工件的變形量也更小。