Ⅰ 不锈钢中氮元素的化学分析方法
可称取少量样品,用稀盐酸或稀硫酸溶解,稀释至PPM级后用ICP(等离子电感耦合光谱)进行氮元素分析,可以定量分析样品中氮元素的含量
Ⅱ 400不锈钢不沾锅所承受的最高温度
不同种类不锈钢耐最高温度有所差异,一般做为容器的不锈钢能耐600度,做为密封件时的不锈钢只能用到315度。工业用的310S不锈钢最高使用温度1150度。锈钢耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀。不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。(2)怎么控制不锈钢的氮含量扩展阅读:不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。还有用于压力容器用的专用不锈钢《GB24511_2009_承压设备用不锈钢钢板及钢带》。不锈钢产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,像二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。参考资料来源:网络-耐高温不锈钢参考资料来源:网络-不锈钢
这里相信有你要的答案,还有很多列表以供参考!http://www.888th.com.cn/article/show.asp?id=2291不锈钢牌号发展动向作者:转载 关键词:不锈钢牌号发展动向--------------------------------------------------------------------------------不锈钢是20世纪重要发明之一,经过近百年的研制和开发已形成一个有300多个牌号的系列化的钢种。在特殊钢体系中不锈钢性能独特,应用范围广,起其它特殊钢无法代替的作用,而不锈钢几乎可以涵盖其它任何一类特殊钢。1 奥氏钢的演变在发达国家,每年消耗的不锈钢中约有70%是奥氏体不锈钢,尽管我国消费水平不高,奥氏体不锈钢的消耗量也达到总消耗量的65%左右。所以看不锈钢牌号发展动向首先要看奥氏体不锈钢的动向。早期的研究者已发现碳是造成奥氏体不锈钢晶界腐蚀损坏的主要原因,限于当时的冶金设备水平,很难将碳控制到0.03%以下,最终想出了在钢中加入 Ti和Nb,使其优先与碳反应,生成TiC和NbC,将碳固定住的方法,防止碳在晶界析出生成Cr23C6,造成晶间腐蚀。由于Nb的成本很高,直到七十年代中期,含Ti稳定化钢1Cr18Ni9Ti仍在不锈钢中占主导地位。1Cr18Ni9Ti钢水粘稠,连铸坯表面质量很难过关。采用模铸,钢锭表面质量不好,必须进行剥皮修磨,成材率很低。成品钢材含有TiN夹杂,纯净度低,表面抛光性能差,拉细丝断头多。到了20世纪60年代末期,不锈钢冶炼技术取得了突破性进展,广泛采用AOD和VOD法炼钢,降低不锈钢中的碳不再歉鑫侍饬恕E贰⒚馈⑷盏裙ひ捣⒋锕�蚁群罂�⒘艘幌盗械吞己统�吞几郑�琓i稳定化钢逐步被低碳和超低碳钢所取代。七十年代,美、日等国已将 1Cr18Ni9Ti从标准中淘汰,尽管保留了0Cr19Ni11Ti(321)但其产量仅占总量的0.7~1.5%,顺利地完成了从含钛稳定化钢向低碳和超低碳钢的过渡。我国不锈钢的生产与应用相对滞后,尽管1984年颁布国家标准GB1220-84《不锈钢棒》时,将1Cr18Ni9Ti列为不推荐使用牌号,但1Cr18Ni9Ti的主导地位并没有变化。直到1995年,随着国民经济的发展,特别是合资企业的介入,国内市场与国际市场逐步接轨,短短5~6 年时间,我国奥氏体不锈钢已完成从含钛稳定化钢向低碳和超低碳钢的过渡。目前除少数传统产业仍使用1Cr18Ni9Ti外,304(0Cr19Ni9)和 316(0Cr17Ni12Mo)已成为不锈钢的主导牌号。2 以氮代碳,发展含氮不锈钢在奥氏体不锈钢中氮和碳有许多共同特性,如增加奥氏体稳定性,能有效提高钢的冷加工强度等。提高碳含量会降低不锈钢的抗晶间腐蚀性能,氮与铬的亲和力要比碳与铬的亲和力小,奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。因此,加适量的氮能在提高钢的强度和抗氧化性能的同时,不降低不锈钢的抗晶间腐蚀性能。以氮代碳,开发含氮不锈钢已成为热门话题。氮在钢中的溶解度有限(<0.15%),加入铬和锰能提高其溶解度,加入镍和碳能减少其溶解度。在大气冶炼条件下,氮通常以Cr-N或 Mn-N合金形式加入钢中,但回收率很难准确控制,一般认为氮含量超过0.2%对冶炼操作极为不利。氩-氧精炼,加压电渣熔炼,平衡压力浇铸等技术的发展和应用,使准确控制钢中氮含量,用氮来控制钢中的组织成为现实。近期研究成果表明,适当调整不锈钢成分,特别是铬与锰的配比,能将钢中的氮含量稳定在 0.4%左右,近年来,美国和日本标准(ASTM A580和JIS G4309)先后增加了304N(0Cr19Ni9N)、316N(0Cr17Ni12Mo2N)、XM-19(0Cr22Ni12Mn5Mo2N)、 XM-31(1Cr18Mn15N)、XM-10(0Cr20Ni7Mn9N)、XM-11(00Cr20Ni7Mn9N)XM-28 (1Cr18Ni2Mn12N)、XM-29(0Cr18Ni3Mn13N)和S28200(1Cr18Mn18MoCuN)共9个含氮牌号。图1 奥氏钢的演变3 开发和推广200系列不锈钢二战期间镍供应严重不足,德国人首先研制出以锰一氮代替部分镍的不锈钢。20世纪50年代美国人因为同样理由,经深入研究,将锰一氮代镍钢定型,开发了高锰系列奥氏体不锈钢,即200系列不锈钢。我国镍资源匮乏,铬资源也不丰富,以锰-氮代镍,开发和推广200系列不锈钢不仅可以降低不锈钢成本,还有深远的战略意义。印度在200系列不锈钢推广应用方面走在世界的前列,目前全世界200系列钢70%以上是印度生产的,值得我们借鉴。200(Cr-Mn-Ni)系列不锈钢常见牌号的化学成分如表1 。200系列钢以锰-氮代镍,材料成本显著降低。但降低镍后,为保持奥氏体组织必须有足够高的锰、碳和氮来增加镍当量,因此造成200系列钢具有以下特性:①固溶处理后的抗拉强度偏高,一般为800~1100Mpa,而且无法将抗拉强度降下来。②冷加工硬化率急剧上升,冷加工强化系数K>15,加工难度大,过程成本增加。③200系列钢具有优良的耐磨性能。④200系列钢弯曲成形、冷镦和冲压性能较差。⑤传统的200系列钢,对晶间腐蚀很敏感,而且加稳定化元素也无法改变其敏感性。⑥部分钢(如205、2Cr15Mn15Ni2N等)由于其稳定奥氏体元素含量相对比304高,抗磁性能优于304。鉴于上述特性,201、202和205等钢丝主要用于制作弹簧、筛网和精密轴等。表1 200(Cr-Mn-Ni)系列不锈钢化学成分为提高200系列钢在各种介质中的耐蚀性能,改善钢的冷加工和冷顶锻性能,达到用200系列钢代替304的目标,近年来主要从以下几方面着手开发新牌号。①以氮代替碳,稳定奥氏体、在提高强度同时提高耐蚀性能,如204、211、216。②适量添加Mo、Nb等元素,改善钢的抗点蚀、晶间腐蚀和抗应力腐蚀性能,如216、223。③加铜降低钢的冷加工硬化率,改善冷顶锻和冷成形性能,如204Cu、211、223。美国冶金学家、ASTM会员约翰 o迈杰,用204Cu代替304的研究成果尤其令人鼓舞。迈杰在改型201(C=0.03%、Mo=0.2%)钢基础上分别添加1%、2%和3%的铜,发现随Cu含量增加钢的屈服强度和抗拉强度稳步下降,如表2 。表2 铜对改型201力学性能的影响204Cu由于含3%Cu,软化处理后的抗拉强度已与304接近,但其冷加工硬化率显著降低。从图2可以看出,冷拉减面率≤45%时,204Cu 的冷加工硬化趋势基本与304和304FQ(304M)相近,减面率>45%时,204Cu的冷加工硬化率明显低于304。取304、204Cu和改型201钢丝(ф3.5mm)在同样条件下进行冷顶锻试验试图2 204Cu与304冷加工硬化趋势对比 验结果如表3 。(作者注:1Ksi=0.0069Mpa)表表3 冷顶锻试验结果注:Φ3.5mm钢丝经多道次模具冲顶成形,螺栓头部直径为钢丝的3.5倍。每个牌号取数百个螺栓, 肉眼检查头部裂纹状况。/p>从表3 可以看出,改型201加3%Cu后,耐盐雾腐蚀和冷成形能力有了根本性的改善。204Cu冷顶锻成形性能优于304,耐盐雾腐蚀能力与304相当。进一步试验已证明,在5种常见酸性介质中,204Cu的耐腐蚀性能优于304,如表4 。表4 204Cu与304耐蚀性能比较注:试验温度从0℃,每次升5℃,逐步上升到全部试样出现浸蚀裂纹的温度-25℃为止。*不产生浸蚀裂纹的最高温度。综上所述,204Cu与304相比,抗拉强度和屈服强度高,冷加工硬化率低,冷成形性能好;在各种腐蚀环境中的耐蚀性能优于,至少是相当于 304;再加上200系列钢固有的耐磨损、材料成本低等优势,204Cu完全有可能取代304成为通用不锈钢。美国近年来在电子、通讯、安全防护、食品加工、能源和烟草加工行业,大力推广204Cu,成效显著。4 超级铁素体不锈钢铁素体不锈钢具有良好的耐蚀性能和抗氧化性能,其抗应力腐蚀性能优于奥氏体不锈钢,价格比奥氏体不锈钢便宜,但存在可焊性差、脆性倾向比较大的缺点,生产和使用受到限制。二十世纪60年代初期的研究已经证明,铁素体钢的高温脆性、冲击韧性、可焊性都与钢中的间隙元素含量有关,通过降低钢中的碳和氮的含量,添加钛、铌、锆、钽等稳定化元素,添加铜、铝、钒等焊缝金属韧化元素3种途径,可以改善铁素体钢的可焊性和脆性。铁素体按C+N含量可以分为不同级别:C+N>0.03% 为常规铁素体不锈钢,表示为0Cr;C+N≤0.03% 为超低碳铁素体不锈钢,表示为00Cr;C+N≤0.02% 为高纯铁素体不锈钢,表示为000Cr;C+N≤0.01% 为超纯铁素体不锈钢,表示为0000Cr国外一些企业已经用AOD熔炼或真空熔炼加电子束精炼的方法生产出含氮低于90ppm,碳和氮总量在110~120ppm范围内的高纯铁素体钢。我国已研制出000Cr18Mo2Ti和000Cr30Mo2高纯铁素体钢.国内外近期研制成功的超级铁素体钢化学成分如表5。表表5 超级铁素体钢的化学成分(wt%)美国标准ASTMA493-88已经纳入XM-27(000Cr26Mo)、S44700(000Cr29Mo3)和S44800(000Cr29Ni2Mo3)3个超纯铁素体牌号,其化学成分如表6。表6 ASTMA493中超纯铁素体钢化学成分wt%5 超级奥氏体钢超级奥氏体钢指Cr、Mo、N含量显著高于常规不锈钢的奥氏体钢,其中比较著名的是含6%Mo的钢(254SMo),这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能,在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下,有良好的抗点蚀性能(PI≥40)和较好的抗应力腐蚀性能,是Ni基合金和钛合金的代用材料。超级奥氏体钢的化学成分如表7。表7 超级奥氏体钢的化学成分注:①点蚀指数PI =Cr%+3.3Mo%+30N%。 ②临界缝隙腐蚀温度CCT = -(45±5)+11Mo%。超级奥氏体不锈钢热加工难度较大,一般认为杂质和低熔点金属在晶界富集、沉淀是造成奥氏体钢热脆性的主要原因,控制Mn≈0.5%、 Cu≤0.7%、Si≤0.30%、S≤0.005%、Bi≤5×10-6、Pb≤15×10-6有利于热加工。超级奥氏体钢的冷加工性能良好,其抗拉强度偏高,与一般奥氏体钢相比,要达到相同的软化效果,固溶温度应提到1150~1200℃。6 超马氏体不锈钢传统的马氏体不锈钢2~4Cr13和1Cr17Ni2缺乏足够的延展性,在冷顶锻变形过程中对应力十分敏感,冷加工成型比较困难。加之钢的可焊性比较差,使用范围受到了限制。为克服马氏体钢的上述不足,近年人们已找到一种有效途径:通过降低钢的含碳量,增加镍含量,开发了一个新系列合金钢--超马氏体钢。这类钢抗拉强度高,延展性好,焊接性能也得到改善,因此超马氏体钢又称为软马氏体钢或可焊接马氏体钢。超马氏体钢的典型显微组织为低碳回火马氏体组织,这种组织具有很高的强度和良好的韧性。随镍含量和热处理工艺的变化,某些牌号的超马氏体钢显微组织中可能有10~40%的细小弥散状残余奥氏体,含铬16%的超马氏体钢中可能出现少量的δ铁素体。进一步改善超马氏体钢性能的途径是获得晶粒更细的回火马氏体组织。近年来,各国不锈钢生产企业在开发低碳、低氮超马氏体钢方面做了很大努力,生产出一批适用于不同用途的超马氏体不锈钢,几种典型的超马氏体钢化学成分如表8。表8 典型超马氏体钢化学成分(wt%)超马氏体钢的成分特点是在13%或17%Cr基础上降低C含量。(<0.03%或<0.025%)和S含量(<0.01%或<0.005%),增加Ni(4~6.5%)和Mo(最高2.5%)改善钢的焊接性能、韧性、耐蚀性能。为获得好的低温性能,减少甚至完全消除显微组织中的铁素体是极为重要的,随着对低温冲击性能要求加严(从-20℃降到-40℃)应选用Ni含量更高的牌号,同时在热加工过程应控制加热温度(<1250℃)和加热时间,防止产生高温δ铁素体相。一般说来超马氏体钢锻造性能优于同类马氏体钢,即使锻造温度偏低,也可以生产出无裂纹钢坯。br> 与马氏体钢相比,超马氏体钢盘条的强度、硬度和塑性均高出很多,并且无论是用完全退火还是球化退火的方法,都无法将盘条的强度(硬度)降到马氏体钢的水平。超马氏体推荐采用650℃左右,长时间保温,然后空冷的退火工艺来实现软化,盘条退火后虽然强度(硬度)高,但拉拔塑性很好(断面收缩率>40%),可以按常规工艺拉拔。一般经过两个循环的退火拉拔,钢丝的抗拉强度可以降到950MPa以下。阿维斯塔·谢菲尔德公司生产的248SV (00Cr16Ni5Mo)钢淬回火成品的物理性能见表9。表表9 248SV(00Cr16Ni5Mo)的物理性能超马氏体钢含碳量低,加入一定量的Mo相当于提高了铬的当量,再加上Ni的配合,耐蚀性能,特别是在含二氧化碳和硫化氢介质中的耐蚀性能有很大的提高,现已在石油和天燃气开采、储运设备上得到广泛适用,在水力发电,采矿、化工及高温纸浆生产设备上也极具应用前景。br> 超马氏体钢丝主要用于制作压缩机和阀门的连杆及焊丝。人们越来越多的用超马氏体钢取代双相不锈钢,原因在于作为结构体用钢,超马氏体钢具备良好的耐蚀性能和低温冲击性,但其强度比双相钢高的多,制作零件可以减小壁厚,减轻重量,节约成本。作为焊丝用钢,目前多用双相不锈钢焊丝,焊后因焊缝成分与基体成分差别较大,极易出现不均匀腐蚀现象。使用超马氏体钢焊丝,焊缝同样不需经热处理直接使用,可以选配与基体更接近的成分,减轻不均匀腐蚀。更重要的是使用超马氏体钢代替双相钢材料成本可降低30%左右。7 抗菌不锈钢随着经济的发展,不锈钢在食品工业、餐饮服务业和家庭生活中的应用越来越广泛,人们希望不锈钢器皿和餐具除具有不锈、光洁如新的特点外,最好还具有防霉变、抗菌、杀菌功能,日本日新制钢为适应市场需求,已研制开发了一系列抗菌不锈钢。众所周知,有些金属,如银、铜、铋等具有抗菌、杀菌效果,所谓抗菌不锈钢,就是在不锈钢中加入适量的具有抗菌效果的元素(如铜、银),生产出的钢材经抗菌性热处理后,具有稳定的加工性能和良好的抗菌性能。铜是抗菌的关键元素,加多少既要考虑抗菌性,又要保证钢具有良好稳定的加工性能。铜的最佳加入量因钢种而异,日新制钢开发的抗菌不锈钢化学成分如表10,铁素体钢中加铜1.5%,马氏体钢中加铜3%,奥氏体钢中加铜3.8%。表10 各类抗菌不锈钢的化学成分研究表明:铜与细菌直接接触是抗菌杀菌的先决条件,为此抗菌不锈钢首先要进行热处理,使高浓度的铜从基体中析出,以ε-Cu相均匀弥散分布。再经表面抛光处理,使ε-Cu暴露在金属表面,从而起抗菌作用。试验结果证明,铁素体和马氏体不锈钢对黄色葡萄球菌和大肠杆菌的减菌率为,奥氏体不锈钢的减菌率99%。抗菌不锈钢使用一段时间后表面ε-Cu相枯竭时,抗菌性能就会降低,此时经抛光之类再加工,会重新形成含ε-Cu相的新表面,恢复原有的抗菌性能。抗菌不锈钢与同类不锈钢相比,耐蚀性能有增无减,物理性能基本相当,力学性能稍有变化:铁素体钢的屈服强度与杯突稍有提高,其它性能大致相当;马氏体不锈钢屈服强度、抗拉强度和硬度均有明显提高,伸长率有所下降;奥氏体钢屈服强度和硬度稍有提高,其它性能相当。不锈钢中加入铜对热加工不利,对冷加工利大于弊。随着含铜量的增加热加工时要考虑降低加热温度,工艺操作不当极易造成钢坯角裂和表面裂纹。抗菌不锈钢与同类不锈钢相比,拉拔塑性和承受深度冷加工的能力明显改善,但马氏体钢强度(硬度)明显提高带来的模具损坏明显增多。奥氏体钢则随铜量的增加,奥氏体稳定性能提高,冷加工强化减缓,钢可承受更大加工率的冷加工,钢的冷墩和深冲性能大幅度提高,钢也由弱磁转变为无磁。抗菌不锈钢具有不锈钢优点和良好的抗菌性能,投放市场以来很受欢迎,在厨房设备、食品工业的工作台及器皿、医疗器械、日常生活中的餐具及挂毛巾支架,冷藏柜的托架等领域全面推广使用,公共场所的一些设施如公交汽车的扶手、楼梯扶手、电话亭、护栏等为杜绝交叉感染也应试用抗菌不锈钢。钢丝行业应注重医疗器械用马氏体抗菌不锈钢丝,织网用奥氏体抗菌不锈钢丝和清洁球用铁素体抗菌不锈钢细丝的开发。参考资料1(美)DONALD PECKNE 主编,顾守仁等译, 《不锈钢手册》,机械工业出版社,1987年 3月。2陆士英等编, 《不锈钢》,原子能出版社,1995年9月。3《国外钢丝标准译文集》,冶金工业部金属制品研究所,1986年10月。4潘永村,不锈钢, 《钢铁材料设计与应用》。5罗永赞,近代超级不锈钢的发展,《特殊钢》2000年第四期P5~7。5张孝福,超马氏体不锈钢, 《不锈》1999年第5期。7张孝福,抗菌不锈钢-介绍日本的新钢种, 《不锈》1998年第10期。8 By John Magee, Development of Type 204Cu Stainless Steel, a Low-Cost alternate to Type 304,《Wire Journal International》May 2002 P84~90.9郝培钢,高锰低镍奥氏体不锈钢在广东,《世界金属导报》2003年8月5日第8版
一般300度,你看咱家的不锈钢盆,放在火上干烧,几秒钟就变形了。这跟厚度有关。
不同种类的不锈钢,其耐的温度是不同的。比如:1、0Cr25Ni20(310S)号不锈钢主要用于制造加热炉的各种构件,其所耐的最高温是1150℃。2、1Cr25Ni20Si2(314)号不锈钢用于制造加热炉的各种构件,如合成氨设备高温炉管、辐射管、加 热炉辊筒及燃烧室构件等,其所耐的最高温度是980℃ 。锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。
Ⅲ 请问不锈钢中氮元素化学分析怎样测定谢谢
GB/T 20124-2006《钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法(常规方法)》
Ⅳ 铬锰氮不锈钢中的氮气是怎么加进去的
含N不锈钢中的氮合金化主要有两条途径:一是加人氮化锰、氮化铬等合金进行专合金化,属二是用氮气直接合金化,后者具有较低的生产成本。AOD炉可以用氮气直接合金化,因而,冶炼不锈钢具有很大的优势。太钢在18t和40tAOD炉中应用氮在不锈钢中的溶解、脱除理论,建立了氮合金化工艺模型,冶炼中不需要在线分析钢中氮含量就能较为精确地控制成品中的氮含量,控制精±0.0135%。目前,太钢已用氮气直接合金化的方法应用该模型批量生产OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含氮不锈钢钢种。2003年,生产各类含N不锈钢3.5万t,取得了明显的经济效益。
Ⅳ 不锈钢应该怎样氮化处理
氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。
简介
传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。这些元素在渗氮温度中,与初生态的氮原子接触时,就生成安定的氮化物。尤其是钼元素,不仅作为生成氮化物元素,亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。其他合金钢中的元素,如镍、铜、硅、锰等,对渗氮特性并无多大的帮助。一般而言,如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素,氮化后的效果比较良好。其中铝是最强的氮化物元素,含有0.85~1.5%铝的渗氮结果最佳。在含铬的铬钢而言,如果有足够的含量,亦可得到很好的效果。但没有含合金的碳钢,因其生成的渗氮层很脆,容易剥落,不适合作为渗氮钢。
一般常用的渗氮钢有六种如下:
(1)含铝元素的低合金钢(标准渗氮钢)
(2)含铬元素的中碳低合金钢 SAE 4100,4300,5100,6100,8600,8700,9800系。
(3)热作模具钢(含约5%之铬) SAE H11 (SKD – 61)H12,H13
(4)铁素体及马氏体系不锈钢 SAE 400系
(5)奥氏体系不锈钢 SAE 300系
(6)析出硬化型不锈钢 17 - 4PH,17 – 7PH,A – 286等
含铝的标准渗氮钢,在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层,但其硬化层亦很脆。相反的,含铬的低合金钢硬度较低,但硬化层即比较有韧性,其表面亦有相当的耐磨性及耐束心性。因此选用材料时,宜注意材料之特征,充分利用其优点,俾符合零件之功能。至于工具钢如H11(SKD61)D2(SKD – 11),即有高表面硬度及高心部强度。
技术流程
渗氮前的零件表面清洗
大部分零件,可以使用气体去油法去油后立刻渗氮。部分零件也需要用汽油清洗比较好,但在渗氮前之最后加工方法若采用抛光、研磨、磨光等,即可能产生阻碍渗氮的表面层,致使渗氮后,氮化层不均匀或发生弯曲等缺陷。此时宜采用下列二种方法之一去除表面层。第一种方法在渗氮前首先以气体去油。然后使用氧化铝粉将表面作abrasive cleaning 。第二种方法即将表面加以磷酸皮膜处理(phosphate coating)。
渗氮炉的排除空气
将被处理零件置于渗氮炉中,并将炉盖密封后即可加热,但加热至150℃以前须作炉内排除空气工作。
排除炉内的主要功用是防止氨气分解时与空气接触而发生爆炸性气体,及防止被处理物及支架的表面氧化。其所使用的气体即有氨气及氮气二种。
排除炉内空气的要领如下:
①被处理零件装妥后将炉盖封好,开始通无水氨气,其流量尽量可能多。
②将加热炉之自动温度控制设定在150℃并开始加热(注意炉温不能高于150℃)。
③炉中之空气排除至10%以下,或排出之气体含90%以上之NH3时,再将炉温升高至渗氮温度。
氨的分解率
渗氮是铺及其他合金元素与初生态的氮接触而进行,但初生态氮的产生,即因氨气与加热中的钢料接触时钢料本身成为触媒而促进氨之分解。
虽然在各种分解率的氨气下,皆可渗氮,但一般皆采用15~30%的分解率,并按渗氮所需厚度至少保持4~10小时,处理温度即保持在520℃左右。
冷却
大部份的工业用渗氮炉皆具有热交换机,以期在渗氮工作完成后加以急速冷却加热炉及被处理零件。即渗氮完成后,将加热电源关闭,使炉温降低约50℃,然后将氨的流量增加一倍后开始启开热交换机。此时须注意观察接在排气管上玻璃瓶中,是否有气泡溢出,以确认炉内之正压。等候导入炉中的氨气安定后,即可减少氨的流量至保持炉中正压为止。当炉温下降至150℃以下时,即使用前面所述之排除炉内气体法,导入空气或氮气后方可启开炉盖。
气体氮化
气体氮化系于1923年由德国AF ry 所发表,将工件置于炉内,利NH3气直接输进500~550℃的氮化炉内,保持20~100小时,使NH3气分解为原子状态的(N)气与(H)气而进行渗氮处理,在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的,其厚度约为0.02~0.02m/m,其性质极硬Hv 1000~1200,又极脆,NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变,流量愈大则分解度愈低,流量愈小则分解率愈高,温度愈高分解率愈高,温度愈低分解率亦愈低,NH3气在570℃时经热分解如下:
NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2
经分解出来的N,随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2 - 3N气体渗氮,一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。
气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低,故一般均固定选用适用于氮化之钢种,如含有Al,Cr,Mo等氮化元素,否则氮化几无法进行,一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以强韧化处理又称调质因Al,Cr,Mo等皆为提高变态点温度之元素,故淬火温度高,回火温度亦较普通之构造用合金钢高,此乃在氮化温度长时间加热之间,发生回火脆性,故预先施以调质强韧化处理。NH3气体氮化,因为时间长表面粗糙,硬而较脆不易研磨,而且时间长不经济,用于塑胶射出形机的送料管及螺旋杆的氮化。
液体氮化
液体软氮化主要不同是在氮化层里之有Fe3Nε相,Fe4Nr相存在而不含Fe2Nξ相氮化物,ξ相化合物硬脆在氮化处理上是不良于韧性的氮化物,液体软氮化的方法是将被处理工件,先除锈,脱脂,预热后再置于氮化坩埚内,坩埚内是以TF – 1为主盐剂,被加温到560~600℃处理数分至数小时,依工件所受外力负荷大小,而决定氮化层深度,在处理中,必须在坩埚底部通入一支空气管以一定量之空气氮化盐剂分解为CN或CNO,渗透扩散至工作表面,使工件表面最外层化合物8~9%wt的N及少量的C及扩散层,氮原子扩散入α – Fe基地中使钢件更具耐疲劳性,氮化期间由于CNO之分解消耗,所以不断要在6~8小时处理中化验盐剂成份,以便调整空气量或加入新的盐剂。
液体软氮化处理用的材料为铁金属,氮化后的表面硬度以含有 Al,Cr,Mo,Ti元素者硬度较高,而其含金量愈多而氮化深度愈浅,如炭素钢Hv 350~650,不锈钢Hv 1000~1200,氮化钢Hv 800~1100。
液体软氮化适用于耐磨及耐疲劳等汽车零件,缝衣机、照相机等如气缸套处理,气门阀处理、活塞筒处理及不易变形的模具处。采用液体软氮化的国家,西欧各国、美国、苏俄、日本。
离子氮化
此一方法为将一工件放置于氮化炉内,预先将炉内抽成真空达10-2~10-3 Torr(㎜Hg)后导入N2气体或N2 + H2之混合气体,调整炉内达1~10 Torr,将炉体接上阳极,工件接上阴极,两极间通以数百伏之直流电压,此时炉内之N2气体则发生光辉放电成正离子,向工作表面移动,在瞬间阴极电压急剧下降,使正离子以高速冲向阴极表面,将动能转变为气能,使得工件表面温度得以上升,因氮离子的冲击后将工件表面打出Fe.C.O.等元素飞溅出来与氮离子结合成FeN,由此氮化铁逐渐被吸附在工件上而产生氮化作用,离子氮化在基本上是采用氮气,但若添加碳化氢系气体则可作离子软氮化处理,但一般统称离子氮化处理,工件表面氮气浓度可改变炉内充填的混合气体(N2 + H2)的分压比调节得之,纯离子氮化时,在工作表面得单相的r′(Fe4N)组织含N量在5.7~6.1%wt,厚层在10μn以内,此化合物层强韧而非多孔质层,不易脱落,由于氮化铁不断的被工件吸附并扩散至内部,由表面至内部的组织即为FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N顺序变化,单相ε(Fe3N)含N量在5.7~11.0%wt,单相ξ(Fe2N)含N量在11.0~11.35%wt,离子氮化首先生成r相再添加碳化氢气系时使其变成ε相之化合物层与扩散层,由于扩散层的增加对疲劳强度的增加有很多助。而蚀性以ε相最佳。
离子氮化处理的度可从350℃开始,由于考虑到材质及其相关机械性质的选用处理时间可由数分钟以致于长时间的处理,本法与过去利用热分解方化学反应而氮化的处理法不同,本法系利用高离子能之故,过去认为难处理的不锈钢、钛、钴等材料也能简单的施以优秀的表面硬化处理
Ⅵ 氮对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氮量的主要措施是什么
不同焊接方法,不同钢种 N对于的作用不一样,不能同日而语
不锈钢中N是形成奥氏体的元素,要控制焊缝金相组织是有利的元素。节约镍
碳素钢中N有时效现象,控制少量的N防止淬硬。
气体保护焊时 N2容易产生蜂窝状的N2气孔,应严格控制。
任何合金成分均不能做到脱N,N只能控制来源。从源头控制。
Ⅶ 不锈钢铸造用什么添加增加含氮量
在密封状态下、直接将氮气充入钢包内、能保护高氮钢水、减少高氮钢水中氮析出的浇注高氮不锈钢用充氮钢包盖。
Ⅷ 不锈钢中各元素的作用
铬(Cr):是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一,铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力,一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上;
碳(C):是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,另外碳对耐腐蚀性也有不利的影响;
镍(Ni):是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在加热时晶粒的长大;
钼(Mo):是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性;
铌、钛(Nb、Ti):是强碳化物形成元素,能提高钢的耐晶间腐蚀能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响,因此在表面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。
氮(N):是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度。但是对不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。
磷、硫(P、S):是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和冲压性都会产生不利影响。
Ⅸ 不锈钢的氮化方法有哪些
不锈钢的氮化方法有哪些
用O-N共渗代替发蓝用渗碳炉,温度为400——420摄氏度X90min,通入氨气350L/h,同时滴入80——100did/min甲醇,废气排到室外或同入水中,零件通过处理后表面呈现均匀的深蓝色,抗腐蚀能力优于发蓝处理。
硬度计和锉刀和表面硬度的关系锉刀可检查残余奥氏体的原理在于:马氏体处于比残余奥氏体处于膨胀的状态,所以马氏体总是凸起在奥氏体的状态,而奥氏体处于凹的状态。可以说马氏体是分布在奥氏体的基体上。锉刀只是接触到马氏体,用硬度计检查硬度时接触的却是接触马氏体和奥氏体,当锉刀和硬度计检查的硬度相差越大时残余奥氏体也就越多。
不锈钢的氮化方法关键在于去除其钝化膜,钝化膜是不锈钢防锈和不能氮化的原因所在,所以要使不锈钢氮化,关键是去除表面的钝化膜。不锈钢氮化的目的在于提高其硬度,提高其耐摩性和抗侵蚀能力。去除钝化膜的方法有化学法和机械法,化学法是把工件泡在50%(体积)盐酸(温度70度)中,然后用水清洗干净;机械法可以采用喷沙去除钝化膜。在相同的氮化温度情况下,奥氏体不锈钢比珠光体或马氏体不锈钢的氮化速度要慢得多,钢中合金化程度越高氮化速度越慢。
高速钢的氮化一般高速钢的氮化不宜出现3相,否则将出使渗层变脆,根据以上规律,高速钢应进行低温短时渗氮。因为在较低的温度下渗层厚度的增厚比较慢,便于控制,且渗层表面氮浓度较低。短时低温氮化浓度较低,韧性较好。高速钢(w18cr4v)一般采用510—520摄氏度)直径《15mm的用15—20min,较大的采用25—32min,大型的采用60min。
Ⅹ 不锈钢怎么氮化处理啊
不锈钢的氮化方法关键在于去除其钝化膜,钝化膜是不锈钢防锈和不能氮化内的原因所在容,所以要使不锈钢氮化,关键是去除表面的钝化膜。不锈钢氮化的目的在于提高其硬度,提高其耐摩性和抗侵蚀能力。去除钝化膜的方法有化学法和机械法,化学法是把工件泡在50%(体积)盐酸(温度70度)中,然后用水清洗干净;机械法可以采用喷沙去除钝化膜。在相同的氮化温度情况下,奥氏体不锈钢比珠光体或马氏体不锈钢的氮化速度要慢得多,钢中合金化程度越高氮化速度越慢。
高速钢的氮化一般高速钢的氮化不宜出现3相,否则将出使渗层变脆,根据以上规律,高速钢应进行低温短时渗氮。因为在较低的温度下渗层厚度的增厚比较慢,便于控制,且渗层表面氮浓度较低。短时低温氮化浓度较低,韧性较好。高速钢(w18cr4v)一般采用510—520摄氏度)直径《15mm的用15—20min,较大的采用25—32min,大型的采用60min