碳氮共渗缺陷

碳氮共渗质量缺陷

1 渗层不均：

产生原因：炉温不均，工件表面局部有炭黑或结焦。排气不充分，工件表面不清洁，气体炉内循环不畅。

危害：表面硬度低，性能不均匀，工件淬回火易变形和开裂。 防止办法：补渗

2 渗层过浅：

产生原因：炉温偏低，共渗时间不足。渗剂供给量不足，炉气碳势低及排气不畅。

危害：硬度、强度、抗疲劳性下降。

防止办法：补渗

3网状或堆积状碳化物：

产生原因：炉气碳势过高，或预冷温度过低。

危害：表面应力大，脆性大，易开裂。

防止办法：减少渗剂供给量，延长扩散时间和提高预冷温度。 4渗层残余奥氏体过多：

产生原因：炉气碳势过高，预冷温度高。

危害：降低表面硬度易变形和开裂。

防止办法：减少渗剂供给量，延长扩散时间和降低预冷温度。重新加热淬火或深冷处理。

5 心部铁素体过多：

产生原因：预冷温度过低，或一次淬火加热温度远低于心部的临界点。

危害：心部硬度不够，强度降低，使心部不能支持受力大的表面。 防止办法：提高预冷和淬火温度。

6 黑色组织：钢中的合金元素发生内氧化，而导致淬透性下降，且氧化物质点又可作为相变的核心，使过冷奥氏体不稳定而发生分解生成黑色组织屈氏体、贝氏体等。

危害：降低表面的硬度、耐磨性和疲劳强度。

防止办法：减少炉内氧化性气氛（O 2、CO 2、H 2O ）

改善炉子的密封性，排气充分，提高淬火冷却速度，采用对内氧化敏感度小的钢（如含M o 、W 、Ni 的钢）

喷丸处理。

7 黑色孔洞：（只在碳氮共渗和氮碳共渗中出现）

产生原因：氮介质的供给量较高，共渗温度过低。

危害：降低表面硬度和耐磨性

防止办法：控制共渗层的氮含量，使其小于0.5%.

8 畸变：

产生原因：热应力。变形随表面碳氮浓度的增加和渗层深度的增加而变严重。

危害：增加校正工序，畸变严重时，工件报废。

防止办法：装料方法要合理。所用的渗碳吊具、料盘的形状、结构等应避免工件因加热和冷却不均而引起畸变；重新加热淬火的渗碳件应降低淬火加热温度；采用热油淬火；金属锻造流线要与渗碳工件外轮廓相似，严格控制正火后的带状组织和魏氏组织；采用压床淬火（大

型盘状齿轮和齿圈）.

9 屈氏体网：产生原因：合金元素内氧化导致合金元素贫化，而降低淬透性；碳氮共渗时形成的碳氮化物降低了奥氏体中的碳氮含量，使奥氏体的稳定性降低，易形成屈氏体；碳氮化物和氧化物起到了非自发形核的作用，加速了奥氏体的分解；共渗温度偏低（低于钢材的A C3），炉气不足或活性差；某些淬透性低的钢会出现屈氏体。 危害：降低表面硬度和其他性能。

防止办法：增加炉子的密封性和炉气供给量，提高共渗温度，氨气要充分干燥，使用不含或少含氧化倾向的钢，在钢中加入强烈抑制珠光体转变的合金元素Mo, 提高冷却速度，对已形成屈氏体网的工件要重新加热淬火。

10 疏松：抛光态可见小黑点和孔洞

产生原因:晶界氧化产生氧化物；共渗温度低，氨供给量大，使共渗层吸收了大量的氮，在以后冷却时，从晶格中析出形成氮气，而占据一定位置，随后又被石墨所占据；共渗初期，由于温度低，氨的活性大，形成的高氮ε相在温度升高、时间延长时不稳定，转变为低氮的化合物和分子氮。

危害：显著降低零件的表面硬度和疲劳性（表层存在0.08㎜的黑色组织，弯曲疲劳性降低50%,表层存在0.04~0.05㎜的黑色组织，接触疲劳性降低5/6.

防止办法：控制氨气加入量，表层氮浓度不能超过0.5%, 但又不能低于0.1%,否则易出现屈氏体网。

11 网状化合物：

产生原因:升温阶段供氨量太低，在晶界处，由于富碳，先形成了碳化物质点。然后在高温增加供氨量时，碳氮化物以其为核心，沿晶界生成并连成网。

危害：工件表面脆性增加，降低弯曲疲劳强度，淬火时易形成表面裂纹。

防止办法：控制通氨量。

12 表面壳状化合物：

产生原因：共渗温度偏低，供氨量高，或正常温度下，共渗介质的碳氮浓度过高。

危害：性能脆，易剥落. 大大降低工件的承载能力。

防止办法：提高共渗温度，控制碳氮浓度，对已形成壳状的工件应重新加热淬火。