碳氮共滲工藝在我國已經使用了很長時間,碳氮共滲工藝在碳氮共滲加熱和淬火中都有記錄。與滲碳相比,碳氮共滲具有許多優點:
1、共滲溫度低于滲碳溫度,一般為880°C或更低。低溫將節約能源,改善工作條件,減少爐內夾具的損失,延長爐的使用壽命。
2、共滲鍛件的變形較小。低共滲溫度降低了熱應力;滲層中氮的滲入提高了不銹鋼鍛件的淬透性,降低了滲層的臨界冷卻速率,降低了組織應力。減少了這兩方面的聯合變形。
3、共滲鍛件的彎曲和接觸疲勞強度高于滲碳鍛件。含氮馬氏體的硬度高于滲碳馬氏體,并且具有很好的韌性和回火抗力。共滲鍛件也比滲碳具有更高的耐磨性。
4、硬度均勻,表面光亮,爐內炭黑減少。
5、具有耐腐蝕性,即使在夏季和雨季也不易生銹。
然而,碳氮共滲也有許多缺點,不能取代鍛件的滲碳。
1、共滲層容易形成表層結構缺陷,對性能有影響。
2、除滲碳外,還需安裝氨氣供應系統和排水設備。
3、共滲溫度較低,氮素入滲初期促進入滲速率,后期阻礙入滲速率。因此,無法獲得非常厚的滲碳層,并且需要比滲碳更長的時間來增加滲碳層的深度。
因此,當鍛件表面要求高耐磨性和變形,但疲勞性能不太高時,碳氮共滲是合適的