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绿色热处理技术

时间:2010-08-06 16:00:56  来源:热加工行业论坛  作者:
AJ盐浴热处理技术
一.概述
AJ盐浴硫碳氮共渗技术是目前处于国际领先水平的无公害金属表面强化技术,该技术的主要特点是在熔盐中将氮、碳、硫等元素渗入工件表层,赋予工件良好的耐磨、减摩、抗咬合和抗疲劳性能。可广泛应用于汽车、工程机械、纺织机械、铁路机车、仪器仪表、轻工机械、农用机械、工具模具等各种行业。采用这种热处理技术处理后的零部件具有良好的耐磨、减摩、抗咬合和抗疲劳性能,有效地解决钢和铸铁的摩擦磨损、疲劳、咬合及腐蚀的各种问题。AJ工艺一次处理可替代多种复合工艺,如:淬火-回火-发黑、渗碳-淬火-回火-镀硬铬;可以替代渗碳淬火、高频淬火、离子氮化、发黑、磷化、硫化、镀硬铬、镀镍、镀装饰铬等。可用此单一工艺替代双重工艺(如:热处理+表面精加工),从而获得更为优异的机械性能,而成本显著降低。比气体氮化、离子氮化具有更优良的综合性能。
二.技术性能
1.常用材料氮化处理工艺参数及渗层性能
材料种类
牌号
预处理
氮化温度
氮化时间
表面硬度
化合物层深度
低碳钢
A3,10#,20#
——
575℃
0.5-4h
Hv500-700
15-20μ
中碳钢
45,40Cr
不处理或调质
565℃
2-4h
Hv600-750
15-20μ
氮化钢
38CrMoAl
调质
570℃
3-5h
Hv950-1000
9-15μ
铸模钢
3Cr2W8V
淬火
570℃
2-3h
Hv950-1050
6-10μ
挤模钢
H13
淬火
570℃
3-5h
Hv950-1100
6-10μ
热模钢
5CrMnMo
淬火
570℃
2-3h
Hv750-900
9-15μ
冷模钢
Cr12MoV
高温淬火
520℃
2-3h
Hv950-1100
6-15μ
高速钢
W6Mo5Cr4V2
淬火
550℃
15-45min
Hv1000-1200
——
不锈钢
1Cr13,4Cr13
——
570℃
2-3h
Hv900-1000
6-10μ
不锈钢
1Cr18Ni9Ti
——
570℃
2-3h
Hv950-1100
6-10μ
气门钢
5Cr21Mn9Ni4N
固溶
570℃
2-3h
Hv900-1100
3-8μ
灰铸铁
HT20-40
——
570℃
2-3h
Hv500-700
总深度100μ
球墨铸铁
QT60-2
——
570℃
2-3h
Hv600-800
总深度100μ
2.耐磨性能、抗疲劳性能 
经AJ氮化加氧化处理的45#钢的耐磨性是45#钢淬火及高频淬火的18倍以上,40Cr经AJ氮化加氧化处理后其耐磨性是镀硬铬和离子氮化的2.5倍以上。见下表: 
45#钢不同处理方法滚动磨损试验
序号
材料
处理方法
硬度
磨损值
相对磨损比
1
45#
AJ氮化
Hv720
0.41
1
2
45#
镀硬铬
Hv796
1.03
2.51
3
45#
常规淬火
HRC58.3
8.33
20.31
4
45#
高频淬火
HRC61.8
7.56
18.44
40Cr钢不同处理方法滚动磨损试验
序号
材料
处理方法
硬度
磨损值
相对磨损比
1
40Cr
AJ氮化
Hv660
0.32
1
2
40Cr
镀硬铬
Hv831
1.03
3.22
3
40Cr
常规淬火
HRC57.0
7.63
23.84
4
40Cr
高频淬火
HRC60.7
6.87
21.47
5
40Cr
离子氮化
Hv690
0.97
3.03
3.耐腐蚀性
金属零部件经AJ处理以后具有良好的耐腐蚀性,如45#钢经AJ(氮化加氧化)处理后的耐蚀性比镀硬铬提高18倍以上。下表是45#钢经AJ(氮化加氧化)处理后的耐蚀性与其他处理方法后的耐蚀性对比(盐雾试验):
序号
处理方法
开始生锈时间
1
未经处理
1h
2
发蓝(发黑)
1.5h
3
磷化
3h
4
镀硬铬
8h
5
镀装饰铬
11h
6
AJ处理
144h
普通碳钢(如45#钢)经AJ处理以后比不锈钢材料提高5-6倍,下表是45#钢经AJ(氮化加氧化)处理后的耐蚀性与其他材料的耐蚀性对比(盐雾试验):
序号
试样种类
开始生锈时间
1
1Cr18Ni9Ti
26.5h
2
1Cr13
4.3h
3
0Cr18Ni9
27.3h
4
AJ处理
144h
三.AJ工艺技术特点
1. 硫原子催化下的三元共渗,被处理表面具有良好的减摩性、抗咬合性。
2. 出渣量小、废水中CN-离子浓度低,容易处理。
3. 处理时不产生烟雾,对操作人员安全。
4. 熔盐可以永久使用,不需报废。
5. 炉胆寿命长,溶液自行调节能力强。
6. 可满足工件的多种性能要求:提高耐磨性、减摩性、抗咬合性、抗疲劳性及耐腐蚀性。
7. 可用于处理几乎所有的钢铁材料:各种铸铁、低碳钢、结构钢、模具钢、高速钢及不锈钢。
8. 处理温度低(520℃-580℃),工件基本无变形,外观均匀美观,可用此单一工艺替代双重工艺(如:热处理+表面精加工),从而获得更为优异的机械性能,而成本显著降低。
9. 处理时间短(30min-5h),可实现连续化生产,保证产品生产的高效率。
10. 盐浴温度及成分均匀,各种复杂形状及型腔均能处理,保证了热处理效果的稳定性。
11. 设备投资小,生产操作简单,能耗低,生产维护成本低,对环境无污染。
四.应用范围
AJ热处理工艺适合处理多种类型的产品:曲轴、缸套、气门、齿轮、凸轮轴、滑块、轴承、转向臂、液压油缸、轴类零件、轮毂、万向节、针齿销、活塞、各类金属模具、球座接头、螺母、各种刀具、阀座、阀杆、各种不锈钢及其他机械制品。
五.技术服务
本公司承接零部件氮化加工业务;为用户优惠提供AJ工艺全套设备和系列工艺材料,提供全套技术资料及详细工艺操作规程,提供设备图纸及盐浴分析方法,为用户现场设备安装、工艺调试及人员的海内外培训,并长期提供技术咨询及工艺指导。

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