氣體碳氮共滲工藝類型

碳氮共滲是碳氮原子同時滲入工件表面的一種化學熱處理工藝。碳氮共滲與滲碳不同，由于氮的滲入而具有以下主要特點。 (1)氮的滲入降低了滲層的相變溫度（A1、A3點）
碳氮共滲能在較低的溫度下進行。工件不易過熱，便于直接淬火，淬火變形小。 (2)氮的滲入降低了滲層的臨界冷卻速度
碳氮共滲層中的碳氮奧氏體比滲碳奧氏體的穩定性高，臨界冷卻速度降低，可以在比滲碳件更低的冷卻速度下得到表面硬化層，提高滲層的淬透性。同時也可減小鋼件共滲后的淬火變形和開裂的傾向。 (3)氮的滲入降低了滲層的馬氏體相變溫度（Ms）
由于馬氏體相變溫度下降，減少了奧氏體的轉變量，使表層殘余奧氏體較多，硬度有所下降。 (4)碳氮同時滲入加大了碳的擴散系數在相同的溫度和時間條件下，碳氮共滲層的深度遠大于滲碳層的深度，即碳氮共滲的滲速較快，可以縮短工藝周期。 碳氮共滲層比滲碳有更高的耐磨性、疲勞強度和耐蝕性；比氮化有較高的抗壓強度和較低的表面脆性，而且生產周期短，滲速快，可用材料廣泛，因此在國內外都得到廣泛的應用。 碳氮共滲熱處理工藝按照溫度劃分為3種，常見的分類方法有以下幾種。 ①按使用介質不同，可分為固體碳氮其滲、液體碳氮共滲與氣體碳氮共滲。 ②按共滲溫度的不同，又可分為低溫碳氮共滲( 520～580℃)、中溫碳氮共滲( 780～880℃)和高溫碳氮共滲(880～930℃)。低溫碳氮共滲以滲氮為主，主要用來提高工模具的表面硬度、耐磨性和抗咬合性，又稱為軟氮化。 高溫碳氮共滲以滲碳為主，現已很少采用。習慣上所說的碳氮共滲主要是指中溫氣體碳氮共滲。這種工藝的主要特點是處理溫度較滲碳低，且工藝時間短，滲層性能好，適用面寬。 ③按滲層深度的不同，又可分為淺層碳氮共滲和深層碳氦共滲。一般碳氮共滲的滲層深度較薄，通常小于1mm，應用的范圍主要是承受中、低負荷的耐磨件。深層碳氮共滲的層深可達3-5mm，用于受載較大的工件，由于有足夠深的滲層，故滲層不至于壓陷及剝離。 本文參考《熱處理工藝問答》一書。