低溫化學熱處理是化學熱處理的一種,是在較低溫度下將一種或幾種元素滲入工件表面,以改變其表面化學成分、組織和性能的熱處理工藝。以下是關于它的詳細介紹:
- 低溫滲氮:在 500 - 570℃的溫度范圍內,使氮原子滲入金屬表面,形成富氮的硬化層。常見的氣體滲氮工藝使用氨氣作為供氮劑,氨氣在加熱和催化劑作用下分解出活性氮原子,被工件表面吸收并向內擴散。低溫滲氮能提高工件的硬度、耐磨性、抗咬合性和抗蝕性等,廣泛應用于模具、齒輪、軸類等零件。
- 氮碳共滲:又稱軟氮化,一般在 560 - 600℃進行。它是將氮、碳同時滲入工件表面,以滲氮為主的化學熱處理工藝??刹捎脷怏w法、液體法和固體法等,其中氣體氮碳共滲應用較廣,常用的介質有尿素、甲酰胺等。氮碳共滲能在較短時間內獲得良好的表面性能,如高的硬度、耐磨性、抗疲勞性和良好的減摩性等,常用于處理汽車發(fā)動機零件、機械傳動零件等。
- 硫氮碳共滲:在 520 - 580℃的溫度區(qū)間進行,是在氮碳共滲的基礎上加入硫元素的多元共滲工藝。通過在含硫、氮、碳的介質中進行處理,使工件表面形成含有硫化物、氮化物和碳氮化合物的復合滲層。硫氮碳共滲能顯著提高工件的減摩性、抗咬合性和抗腐蝕性,在機械制造、模具制造等領域有重要應用,如用于處理各種模具、活塞環(huán)、軸承等零件。
- 處理溫度低:與中高溫化學熱處理相比,低溫化學熱處理的溫度通常在 500 - 650℃之間,能有效避免工件因高溫處理而產生的變形、晶粒長大等問題,特別適合對精度要求高的零件。
- 表面性能好:可在工件表面形成性能優(yōu)良的滲層,如高硬度、高耐磨性、良好的抗腐蝕性和抗疲勞性能等,能顯著提高工件的使用壽命和可靠性。
- 處理時間短:由于在較低溫度下進行,原子擴散速度相對較慢,但通過合理選擇工藝參數和滲劑,仍能在較短時間內獲得所需的滲層深度和性能,生產效率較高。
- 環(huán)保性較好:一些低溫化學熱處理工藝采用的滲劑相對環(huán)保,如氣體滲氮、氮碳共滲等工藝中使用的氨氣、尿素等,相較于一些傳統(tǒng)的高溫化學熱處理工藝,對環(huán)境的污染較小。
- 機械制造行業(yè):用于處理各種精密齒輪、軸類、模具等零件,提高其表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能,延長零件使用壽命,保證機械產品的質量和可靠性。
- 汽車工業(yè):廣泛應用于汽車發(fā)動機零件、傳動系統(tǒng)零件等的處理,如活塞環(huán)、氣門、曲軸、齒輪等,能提高零件的耐磨性、抗腐蝕性和減摩性,降低汽車的能耗和噪聲,提高汽車的整體性能。
- 航空航天領域:用于處理航空發(fā)動機葉片、起落架零件、緊固件等關鍵部件,使其在高溫、高壓、高速等惡劣工況下仍能保持良好的性能,確保航空航天設備的安全運行。
- 電子工業(yè):可用于處理電子元件的外殼、引腳等,提高其表面的抗腐蝕性和導電性,保證電子元件在復雜的工作環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。