鑄鐵件氮化爐特點

鑄鐵是一種廣泛應用于工業生產的鑄造金屬材料。多用爐具有多層爐床的連續生產的熱工設備，又稱耙式爐或多膛爐。用于焚燒城市垃圾，焙燒有色金屬礦粉，輕燒氫氧化鎂濾餅及天然菱鎂石礦粉等。箱式多用爐主要用于工件的氣體滲碳直接淬火、帶中間冷卻的氣體滲碳淬火、氣體滲碳保護氣冷、再滲碳、碳氮共滲及淬火、氮磣共滲（軟氮化）、等溫淬火、光亮正火、光亮退火、釬焊、燒結。氮化爐化學熱處理：指金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學成分，組織和性能的熱處理工藝。

1.鑄鐵材料特點

鑄鐵中的碳和硅含量很高，部分石墨態碳阻礙氮的擴散，而硅固溶體在鐵素體中形成含硅鐵素體，氮化硅形成氮化硅，同時也阻礙氮的擴散，因此鑄鐵滲氮層難度很大，滲氮時間很長?；铱阼T鐵中含有大量的石墨，存在氣孔、疏松等缺陷。氮化對氮原子的擴散有機械作用。由于鑄鐵在滲氮溫度下受熱時間較長，需要避免工件變形和基體性能下降。另外，鑄鐵中的石墨往往含有油雜質，粗糙的鑄鐵表面和組織缺陷會導致鑄鐵氮化爐溫度突然脫氣，影響正常放電，使鑄鐵工件難以清洗。鑄鐵氮化爐爐前的凈化處理是其中的一個重要環節。

2.原始組織

氮化爐處理前鑄鐵的基體組織為鐵素體、鐵素體+珠光體、珠光體或細珠光體。不同基體組織的鑄鐵經過氮化爐后，復合層和擴散層的厚度不同，擴散層的硬度也不同?；诣T鐵的組織和成分也不均勻，石墨片在氮化鑄鐵表面造成不均勻的復合層，氮化層的硬化效果不如球墨鑄鐵。球墨鑄鐵的石墨呈球形，分布均勻，其基體組織和成分也相對均勻，因此氮化鑄鐵表面的復合層也相對均勻。滲氮后在鑄鐵表面形成的復合層是鑄鐵具有高耐磨性和抗咬合性的關鍵。必須指出，大型高精度長壽命鑄鐵模具應采用合金化高強度球墨鑄鐵。

球墨鑄鐵最佳氮化爐的基體進行組織學生應是珠光體，但球墨鑄鐵中，大顆粒球狀石墨對鑄鐵總體設計強度發展產生一些不利因素影響，并在滲氮層與基體界面上成為企業內部資金缺口，在表面引起滲氮表面粗糙度增加。因此主要分布均勻的細球狀石墨，才可以通過得到一個最好的滲氮效果。

3.化合物層

氮化爐后的鑄鐵復合層基本上由三相組成，相數隨鑄鐵成分、原始組織和工藝條件的不同而相應變化。

鑄鐵氮化爐后的復合層硬度可達800~1100HV，復合層厚度可達4 ~ 15um。

4.擴散層

硅是氮化物之間形成一個元素，滲氮時形成Si3N4，尤其當鑄鐵中含Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Mg、Ce及Al等氮化物以及形成中國元素時，擴散層彌散硬度影響效果進行更加具有明顯。含Cr、Ni、Mo的高強度合金鋼滲氮效果可以更好，而添加不同合金設計元素的球墨鑄鐵材料氮化爐效果研究更加需要突出。

5.