鹽浴滲氮(鹽浴氮化的工作原理)
1.鹽浴氮化的工作原理
LT（無污染硫氮碳共滲及氮碳共滲）與LTC系列復合熱處理工藝用 基鹽、再生鹽、氧化鹽 本劑按了JB/T9198-99標準制造 一、概 述 LT（無污染硫氮碳共滲及氮碳共滲）新工藝及LTC復合化學熱處理新工藝，曾榮獲87年度國家級科技進步三等獎和“六五”國家重點科技攻關紀念證書。
LT及LTC系列九種新工藝達到或接近國際先進水平。且都已做到工藝、工藝材料、設備和控制方法四配套。
能處理因粘著磨損、非重載疲勞斷裂、除酸以外的各種介質中腐蝕失效的各種零件、刀具和模具，技術覆蓋面為100%牌號的需經(jīng)熱處理的鋼鐵牌號。采用上述新工藝處理的工件表層具有耐磨、減摩、抗擦傷、抗咬死、抗疲勞、耐蝕和自潤滑性能。
我公司生產的硫氮碳共滲CJ-1、TJ-l；氮碳共滲CJ-2、TJ-2；再生鹽Z-1、Z-2；氧化鹽Y-l。 二、硫氮碳共滲新工藝的主要特點 1.能使被處理工件獲得減摩、抗擦傷、抗咬死、耐磨、抗疲勞和一定的耐蝕性（僅不銹鋼件的耐蝕性略有降低）。
可處理95%左右牌號的鋼鐵材質的工件，顯著提高其使用壽命。該工藝應用面廣，經(jīng)濟效益大。
2.通過定量添加再生鹽可穩(wěn)定熔鹽成份，從而保證了處理質量的穩(wěn)定性（重現(xiàn)性） 3. 經(jīng)環(huán)保部門測定，熔鹽中氰根含量低于0.8%。通常低于0.5%。
實現(xiàn)了無污染作業(yè)，因而獲得國家環(huán)保局頒發(fā)的成果證書。 4.處理溫度低于580℃，工件的尺寸變化小。
5.設備簡單，操作方便，易于推廣。既便于采用簡單設備，以周期作業(yè)方式投產，也便于建立微機控制的自動化生產線 6.節(jié)能、處理成本低（基鹽在不超溫情況下可無限期使用）。
三、氮碳共滲（軟氮化）新工藝的特點 基鹽CJ-2、TJ-2鹽浴中不含硫且CNˉ允許≤3%（通過Y-1浴氧化或等溫冷卻，CNˉ。
2.鹽浴氮化對身體有什么影
熱處理鹽浴軟氮化實際上是液體碳氮共滲，俗稱氰化處理。
根據(jù)工藝不同有高溫碳氮共滲、中溫碳氮共滲和低溫碳氮共滲，軟氮化是主要以滲氮為主的低溫碳氮共滲。 根據(jù)具體工藝不同鹽浴的成分有很大變化，基本上可以加入的鹽有： 氯化鈉、氯化鋇、氯化鉀、氯化鈣、硝酸鈉、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硝酸鉀等， 氰化劑（提供碳氮共滲所需的碳、氮原子）一般有尿素、甲酰胺、三乙醇胺、氰化鈉、氰化鉀等。
除了所加的鹽有劇毒鹽如氯化鋇外，還有苛性堿，特別是軟氮化過程中會放出劇毒的氣體HCN，嚴重危害人的身體健康，所以我們國家已經(jīng)淘汰鹽浴爐了。
3.模具表面鹽浴氮化能達到什么硬度
塑膠模具表面氮化作用：能顯著地提高工件的疲勞強度、耐磨性和耐腐蝕性。在干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。由于軟氮化層不存在脆性，氮化層硬而具有一定的韌性，不容易剝落。
氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。碳鋼滲氮效果極差，表面硬度低，硬化層淺。表面硬度在600HV左右。為了提高碳鋼的硬化效果，可以采用離子軟氮化（即低溫碳―氮共滲）工藝；這樣不僅可增加化合物層的厚度；同時滲氮后決冷，還可使γ―相層轉變成含氮馬氏體
4.滲氮的氮碳共滲
低溫氮碳共滲又稱軟氮化，即在鐵-氮共析轉變溫度以下，使工件表面在主要滲入氮的同時也滲入碳。碳滲入后形成的微細碳化物能促進氮的擴散，加快高氮化合物的形成。這些高氮化合物反過來又能提高碳的溶解度。碳氮原子相互促進便加快了滲入速度。此外，碳在氮化物中還能降低脆性。氮碳共滲后得到的化合物層韌性好，硬度高，耐磨，耐蝕，抗咬合。
常用的氮碳共滲方法有液體法和氣體法。處理溫度530~570℃，保溫時間1~3小時。早期的液體鹽浴用氰鹽，以后又出現(xiàn)多種鹽浴配方。常用的有兩種：中性鹽通氨氣和以尿素加碳酸鹽為主的鹽，但這些反應產物仍有毒。氣體介質主要有：吸熱式或放熱式氣體（見可控氣氛）加氨氣；尿素熱分解氣；滴注含碳、氮的有機溶劑，如甲酰胺、三乙醇胺等。
氰化cyaniding，指高溫碳氮共滲（早期的碳氮共滲是在有毒的氰鹽浴中進行）。由于溫度比較高，碳原子擴散能力很強，所以以滲碳為主， 形成含氮的高碳奧氏體，淬火后得到含氮高碳馬氏體。由于氮的滲入促進碳的滲入， 使共滲速度較快，保溫4~6h可得到0.5~0.8mm的滲層，同時由于氮的滲入，提高了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，加上共滲溫度比較低，奧氏體晶粒不會粗大，所以鋼件碳氮共滲后可直接淬油，滲層組織為細針狀的含氮馬氏體加碳氮化合物和少量殘余奧氏體。碳氮共滲層比滲碳層有更高的硬度、耐磨性、抗蝕性、彎曲強度和接觸疲勞強度。但一般碳氮共滲層比滲碳層淺，所以一般用于承受載荷較輕，要求高耐磨性的零件。
氮碳共滲不僅能提高工件的疲勞壽命、耐磨性、抗腐蝕和抗咬合能力，而且使用設備簡單，投資少，易操作，時間短和工件畸變小，有時還能給工件以美觀的外表。
5.什么是滲氮
滲氮，是在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。
常見有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動的氨氣并加熱，保溫較長時間后，氨氣熱分解產生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，并擴散滲入工件表層內，從而改變表層的化學成分和組織，獲得優(yōu)良的表面性能。
如果在滲氮過程中同時滲入碳以促進氮的擴散，則稱為氮碳共滲。常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
滲入鋼中的氮一方面由表及里與鐵形成不同含氮量的氮化鐵，一方面與鋼中的合金元素結合形成各種合金氮化物，特別是氮化鋁、氮化鉻。這些氮化物具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和很高的彌散度，因而可使?jié)B氮后的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，并降低缺口敏感性。
與滲碳工藝相比，滲氮溫度比較低，因而畸變小，但由于心部硬度較低，滲層也較淺，一般只能滿足承受輕、中等載荷的耐磨、耐疲勞要求，或有一定耐熱、耐腐蝕要求的機器零件，以及各種切削刀具、冷作和熱作模具等。滲氮有多種方法，常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
鋼鐵滲氮的研究始于20世紀初，20年代以后獲得工業(yè)應用。最初的氣體滲氮，僅限于含鉻、鋁的鋼，后來才擴大到其他鋼種。
從70年代開始，滲氮從理論到工藝都得到迅速發(fā)展并日趨完善，適用的材料和工件也日益擴大，成為重要的化學熱處理工藝之一。 氣體滲氮 一般以提高金屬的耐磨性為主要目的，因此需要獲得高的表面硬度。
它適用于38CrMoAl等滲氮鋼。滲氮后工件表面硬度可達HV850~1200。
滲氮溫度低，工件畸變小，可用于精度要求高、又有耐磨要求的零件，如鏜床鏜桿和主軸、磨床主軸、氣缸套筒等。但由于滲氮層較薄，不適于承受重載的耐磨零件。
氣體參氮可采用一般滲氮法（即等溫滲氮）或多段（二段、三段）滲氮法。前者是在整個滲氮過程中滲氮溫度和氨氣分解率保持不變。
溫度一般在480~520℃之間，氨氣分解率為15~30%，保溫時間近80小時。這種工藝適用于滲層淺、畸變要求嚴、硬度要求高的零件，但處理時間過長。
多段滲氮是在整個滲氮過程中按不同階段分別采用不同溫度、不同氨分解率、不同時間進行滲氮和擴散。整個滲氮時間可以縮短到近50小時，能獲得較深的滲層，但這樣滲氮溫度較高，畸變較大。
還有以抗蝕為目的的氣體滲氮，滲氮溫度在 550~700℃之間，保溫0.5~3小時，氨分解率為35~70%，工件表層可獲得化學穩(wěn)定性高的化合物層，防止工件受濕空氣、過熱蒸汽、氣體燃燒產物等的腐蝕。 正常的氣體滲氮工件，表面呈銀灰色。
有時，由于氧化也可能呈藍色或黃色，但一般不影響使用。 離子滲氮 又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進行的。
把金屬工件作為陰極放入通有含氮介質的負壓容器中，通電后介質中的氮氫原子被電離，在陰陽極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。
離子的高動能轉變?yōu)闊崮埽訜峁ぜ砻嬷了铚囟?。由于離子的轟擊，工件表面產生原子濺射，因而得到凈化，同時由于吸附和擴散作用，氮遂滲入工件表面。
與一般的氣體滲氮相比，離子滲氮的特點是：①可適當縮短滲氮周期；②滲氮層脆性??；③可節(jié)約能源和氨的消耗量；④對不需要滲氮的部分可屏蔽起來，實現(xiàn)局部滲氮；⑤離子轟擊有凈化表面作用，能去除工件表面鈍化膜，可使不銹鋼、耐熱鋼工件直接滲氮。⑥滲層厚度和組織可以控制。
離子滲氮發(fā)展迅速，已用于機床絲桿、齒輪、模具等工件。 氮碳共滲 又稱軟氮化或低溫氮碳共滲，即在鐵-氮共析轉變溫度以下，使工件表面在主要滲入氮的同時也滲入碳。
碳滲入后形成的微細碳化物能促進氮的擴散，加快高氮化合物的形成。這些高氮化合物反過來又能提高碳的溶解度。
碳氮原子相互促進便加快了滲入速度。此外，碳在氮化物中還能降低脆性。
氮碳共滲后得到的化合物層韌性好，硬度高，耐磨，耐蝕，抗咬合。 常用的氮碳共滲方法有液體法和氣體法。
處理溫度530~570℃，保溫時間1~3小時。早期的液體鹽浴用氰鹽，以后又出現(xiàn)多種鹽浴配方。
常用的有兩種：中性鹽通氨氣和以尿素加碳酸鹽為主的鹽，但這些反應產物仍有毒。氣體介質主要有：吸熱式或放熱式氣體（見可控氣氛）加氨氣；尿素熱分解氣；滴注含碳、氮的有機溶劑，如甲酰胺、三乙醇胺等。
氮碳共滲不僅能提高工件的疲勞壽命、耐磨性、抗腐蝕和抗咬合能力，而且使用設備簡單，投資少，易操作，時間短和工件畸變小，有時還能給工件以美觀的外表。 輝光離子氮化 一、優(yōu)點：滲氮時間短，質量容易控制，氮化層耐疲勞、有高強度，由于氮化溫度在520-540，所以工件變形小，表面抗磁性高。
二、缺點：設備控制復雜，爐溫均勻性不好。
