氮碳共渗.

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氮碳共渗

氮碳共渗是渗氮工艺的一种浅层表面硬化变体工艺。该工艺的主要作用是使工件表层获得耐磨性，同时提升其抗疲劳性能。

工业上公认的氮碳共渗工艺有两种形式：

• 气体软氮化（GNC）--应用最广泛的方法，适用于中高产量的通用机械零部件及汽车零部件。

• 等离子（离子）软氮化（PNC）--适用于对化合物层控制精度要求高、变形量要求极小且表面洁净度要求严苛的精密零部件。

软氮化的优点

• 成本相对较低；
• 耐磨性优异;
• 极佳的耐刮擦和抗咬合性能；
• 抗疲劳性能提升最高可达 120%；
• 耐腐蚀性大幅改善；
• 表面光洁度良好；
• 工件形变可忽略不计；
• 尺寸增长特性可控可预测以及
• 合金替代--普通碳钢替代低合金钢。

气体软氮化（GNC）

气体软氮化利用气体气氛将氮和碳扩散到钢表面。它适用于

• 中大批量生产

• 几何形状复杂或批量大的部件

• 要求具有良好磨损和疲劳性能且成本具有竞争力的应用

气体软氮化的主要特点：

• 产生坚固的复合层，具有良好的耐擦伤和抗咬合性能

• 经后氧化处理后，可实现抗腐蚀性能的显著提升

• 针对经认证的技术规格，可实现卓越的工艺重复性

• 非常适合汽车、农业、石油天然气和通用工程组件

等离子（离子）软氮化（PNC）

等离子体氮碳共渗采用辉光放电环境，以高度可控的方式实现氮、碳元素的渗入。当零部件的精度或表面状态要求严苛时，该工艺为优选方案。

等离子软氮化的主要特点：

• 非常精确地控制复合层的生长

• 表面光洁度更高，后期处理更少

• 适用于对变形敏感的零部件

• 可对复杂合金进行软氮化处理，包括在某些情况下对不锈钢进行软氮化处理

• 工具、航空航天和高精度机械部件的理想之选

应用与材料

该工艺的优点包括：可淬火未预淬火的材料；工艺温度相对较低，可最大限度地减少变形；与渗碳或其他表面淬火工艺相比，成本相对较低。

典型行业

石油和天然气、阀门、泵、农业设备、汽车、冲压、纺织、挤压和注塑以及枪械部件。

典型部件

• 石油和天然气- 齿轮和小齿轮轴
• 阀门部件- 闸板、阀座、阀球、阀杆、调节阀
• 泵部件- 叶轮外壳、泵体、柱塞、气缸
• 农业设备- 收割联合收割机、分离器、作物传送装置、切碎部件
• 汽车- 柴油发动机油泵、齿轮、曲轴和凸轮轴
• 冲压- 模具、工具
• 纺织品- 沟纹鼓
• 挤出和注塑模具- 造型螺旋、料筒、模具部件
• 火器- 自动火器幻灯片

渗碳氮化可应用于与氮化相同的材料以及非合金材料，这些材料需要良好的耐磨性和一定的抗疲劳性，而且成本较低。它广泛应用于冲压件，作为硬电镀的替代方法。

氮碳共渗工艺详情

软氮化是在亚临界温度下进行的，氮和碳扩散到碳钢表面，形成硬度较高的外壳和软芯，表面有一层很薄的化合物层。

与氮化工艺中的同类产品不同，复合层具有耐磨、耐腐蚀和不脆的特点。由于复合层是该工艺所需的性能的重要组成部分，因此不能通过后续加工去除。在复合层下面，薄壳可显著提高部件的抗疲劳性。