
【機】 nitriding steel
氮化鋼(Nitriding Steel)是一類經過特殊熱處理工藝的合金鋼,其核心特性是通過滲氮處理在表面形成高硬度、耐磨的氮化物層。該材料在工業領域具有重要應用價值,主要體現在以下五個方面:
材料組成與結構 氮化鋼通常含有鉻(Cr)、钼(Mo)、鋁(Al)等合金元素。以典型牌號38CrMoAl為例,鋁元素(含量0.7-1.1%)能顯著促進氮的擴散吸收,鉻(1.5-2.0%)和钼(0.2-0.5%)則協同提升基體強度。這種成分設計使材料在500-580℃滲氮溫度下能形成20-100μm的硬化層。
熱處理工藝 滲氮處理分為氣體滲氮、離子滲氮和鹽浴滲氮三種主流工藝。根據《金屬熱處理手冊》記載,氣體滲氮需在氨分解氣氛中保持20-100小時,表面硬度可達HV1000以上。離子滲氮通過輝光放電将氮離子轟擊入材料表面,處理時間可縮短至4-10小時。
性能優勢 • 表面硬度:HV900-1200(約HRC67-72) • 耐磨性:比常規淬火鋼提升3-5倍 • 疲勞強度:提高30-50% • 耐蝕性:在pH4-9環境中表現穩定
工業應用 主要應用于精密傳動部件制造,包括:
氮化鋼是一種通過滲氮處理工藝提升表面性能的特殊鋼材,其核心在于利用氮元素與合金成分的化學反應形成高硬度表層。以下是詳細解釋:
氮化鋼廣義上指所有能通過氮化處理改善性能的鋼材,包括調質鋼、工具鋼、不鏽鋼等。狹義上則專為滲氮工藝設計,典型代表為38CrMoAlA。這種鋼通過表面滲氮形成氮化物層,顯著提高耐磨性和抗疲勞性。
滲氮通常在500~540℃的含氮介質(如氨氣)中進行,活性氮原子滲入鋼材表面,形成白亮層(化合物層)和擴散層。此過程不改變材料整體結構,但表面硬度可達920HV以上。
氮化鋼需含特定合金元素以促進氮化物生成:
領域 | 典型應用場景 | 代表零件 |
---|---|---|
制造業 | 模具制造(注塑、壓鑄等) | 模具表面硬化層 |
汽車工業 | 發動機與傳動系統 | 曲軸、齒輪、連杆 |
能源行業 | 石油天然氣設備 | 鑽頭、高壓閥門 |
精密機械 | 高精度機床部件 | 主軸、絲杆 |
提示:如需具體牌號(如34CrAlNi7)的化學成分或工藝參數,可參考相關工業标準文檔。
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