气体氮化的时候，大家遇到过这种情况没有？（问题已解决）

jihad_man

简述一下背景情况：

我厂38CrMoAlA零件气体氮化，零件要求表面硬度HV10＞970，渗层深度≤0.3mm。

RN-60-6K井式氮化炉和箱式氮化炉两种设备，所执行的都是氮势比较高的工艺，井式氮化炉用普通干燥剂干燥气体，箱式氮化炉配有带加热的氨气纯化系统。

-------------------------------背景介绍完毕-------------------------

最近发生的问题是，零件出炉后，检测硬度合格，但是在车间放置36-48小时后，零件表面会出现锈点，开始时麻麻点点的一片锈点，锈点大概直径也就0.3-0.8mm，再过一段时间，锈点会逐渐增大，以致连成一片。

而且都是RN-60-6K井式氮化炉出的零件有这种问题，而箱式氮化炉出的零件都正常。

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出现问题后，检查设备，发现氨气罐冷却水温度很低，瓶罐底部结冰很厚，进而发现冷却水的热电偶故障，比显示温度要比实际温度低上二十几摄氏度。而且热电偶的故障时间和零件开始出现问题的时间大致吻合。

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井式炉只有普通干燥剂干燥氨气，入炉气氛的温度会比正常低20℃；箱式炉有氨气净化纯化设备，入炉前经过加热，温度正常。

---------------------------------综上------------------------------

零件出现锈蚀的问题的直接原因，应该就是入炉气氛温度过低。

但是，其深层原因我搞不清楚，据我个人分析，氮化后零件易锈蚀，应该和氮化白亮层不连续有关；导致白亮层不连续或白亮层变浅的原因，应该和氮势有关，如果氮势过低会导致白亮层变薄；是否由于氨气汽化不好，导致氨气罐内的杂质进入炉内较多，导致氮势降低，而影响白亮层的生成？

请各位专家帮我分析分析，多谢多谢！

------------------------------------做事情要有始有终-------------------------

这篇帖子是我去年发的，经过近几个月的实际生产的观察，发现了该问题的解决办法和可能的原因，本着做事情有始有终的原则，跟大家分享一下，各位前辈也帮我看看我分析的原因是否正确。

后来生产中发现，这种情况可以通过回炉解决，具体方法是，通入氨气，保证分解率30-50%，500℃保温1h。经过回炉后的零件就不产生锈蚀现象了。

进而发现，如果井式渗氮炉把炉温降温至400-450℃的时候，再通入安全氮气，零件也不会发生锈蚀现象（用硫酸铜溶液检测）。

通过对井式渗氮炉和箱式渗氮炉的比较，发现井式渗氮炉炉膛体积小，但是安全氮气充入的速度却很快，大概不到十分钟的时间就可以通入差不多5倍炉膛体积的氮气；而箱式渗氮炉则需要近一个小时的时间，才能通入5倍炉膛体积的氮气。

根据以上情况，我个人分析的原因是：井式渗氮炉在工件还在500℃左右的时候，炉膛内已经充满氮气，但是这时工件内的氮离子活性还比较大，会由于浓度差的原因，逸散到工件以外，造成氮离子的流失，导致白亮层不连续，致使工件出炉后容易锈蚀。因此，把炉温降温至400-450℃的时候，氮离子活性降低，再通入安全氮气，就不会发生氮离子流失，工件出炉后就不会发生锈蚀（或者把安全氮气的通入速度降低，也可以解决此问题）。

jannock78

两种试样没有分别作金相看一下吗？ 白亮层连续不连续，金相下一目了然，就不用猜了。

孤鸿踏雪

    “零件出现锈蚀的问题的直接原因，应该就是入炉气氛温度过低”。这是绝对不可能的！！

     楼主的问题既有可能出现在清洗上，请问楼主，你们的氮化产品采用什么清洗？如何清洗的？

jihad_man

jannock78 发表于 2012-8-3 21:43
两种试样没有分别作金相看一下吗？ 白亮层连续不连续，金相下一目了然，就不用猜了。

本来想着用硫酸铜溶液试一下的，但是公司的硫酸铜都用完了，新的还没买回来

jihad_man

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-4 08:27
“零件出现锈蚀的问题的直接原因，应该就是入炉气氛温度过低”。这是绝对不可能的！！

     楼主的问 ...

我也知道理论上“零件出现锈蚀的问题的直接原因，应该就是入炉气氛温度过低”这是绝不可能的，但是现在通过所有表象分析得来的结论都是这个，所以我也真是摸不清头脑了。

我们长期一直用一种碱性清洗剂清洗的零件，入炉前并没发现零件表面有异常，清洗方式和清洗剂都一直没改变过。

另外，真心请教一下，您觉得如果是清洗方面的问题，会有什么情况能导致这种问题发生？

孤鸿踏雪

jihad_man 发表于 2012-8-4 22:23
我也知道理论上“零件出现锈蚀的问题的直接原因，应该就是入炉气氛温度过低”这是绝不可能的，但是现在通 ...

    如果你的零件清洗前不带锈迹，你不妨改用汽油或煤油清洗几炉做个对比观察

热处理技师

你好你的井炉子炉口白色物严重吗，炉口风机轴通循环水吗

jihad_man

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-5 07:10
如果你的零件清洗前不带锈迹，你不妨改用汽油或煤油清洗几炉做个对比观察

现在清洗未作任何改变，只把循环水热电偶更换，使循环水温度正常，零件就没有问题了

问题虽然解决了，但是事情分析不清楚，还是很郁闷啊

jihad_man

热处理技师 发表于 2012-8-5 07:51
你好你的井炉子炉口白色物严重吗，炉口风机轴通循环水吗

我不太理解您说的“炉子炉口白色物”是什么，零件装炉、出炉时设备和零件均未发现异常的

炉盖内和炉内搅风风机是有循环水冷却的，您的意思是冷却水温度低使炉温降低了吗？

孤鸿踏雪

jihad_man 发表于 2012-8-5 14:32
现在清洗未作任何改变，只把循环水热电偶更换，使循环水温度正常，零件就没有问题了

问题虽然解决了， ...

     “现在清洗未作任何改变，只把循环水热电偶更换，使循环水温度正常，零件就没有问题了”

     如果你认为是因为循环水温和热电偶的问题导致了锈蚀，那简直是荒唐。

jihad_man

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-5 19:14
“现在清洗未作任何改变，只把循环水热电偶更换，使循环水温度正常，零件就没有问题了”

     如 ...

可所有表象都把矛头指向了这个荒唐的原因，所以我才很郁闷啊

cnszgong

循环水热电偶故障引起氮化零件表面缺陷!!!第一次听说。
不过有时候循环水热电偶故障或者渗碳炉密封油槽热电偶故障确实会造成其它连锁反应。

孤鸿踏雪

jihad_man 发表于 2012-8-5 19:37
可所有表象都把矛头指向了这个荒唐的原因，所以我才很郁闷啊

     从事热处理专业技术的人必备的思维能力：1.逻辑思维，2.辩证思维。

     如果不具备这两个基本的思维能力，在工作中就难以透过纷繁复杂的表象看到问题的实质，在解决问题时只能是雾里看花，盲人摸象。

jihad_man

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-6 09:35
从事热处理专业技术的人必备的思维能力：1.逻辑思维，2.辩证思维。

     如果不具备这两个基本的 ...

前辈您好，我觉得我主贴中陈述的内容是比较清楚的，也就是通过对这些现场实际发生的情况，进行逻辑的分析，才把我的结论带到了这条您所谓“荒唐”的结论上。

您的意思我理解，由于我干热处理的实际经验不足，理论水平也不够高，可能还有别的我没发现的异常情况，您觉得还能有什么情况能导致我厂零件发生这种问题？您能否帮我指点一下，哪怕能帮我开开思路也好，也许我的思路真的被表现禁锢住了

jihad_man

热处理技师 发表于 2012-8-5 07:51
你好你的井炉子炉口白色物严重吗，炉口风机轴通循环水吗

今天我又去现场确认了一下，炉口四周，比风扇位置靠上一点的位置，确实长期存在一圈白色物质，但是并未注意最近那种白色物质是否有增加的趋势

kero543

----出现问题后，检查设备，发现氨气罐冷却水温度很低，瓶罐底部结冰很厚，进而发现冷却水的热电偶故障，比显示温度要比实际温度低上二十几摄氏度。而且热电偶的故障时间和零件开始出现问题的时间大致吻合。----
    个人认为：在氨气罐结冰前，炉内的氮势应为正常，但在结冰后，氨气的供应不足导致氮势降低，虽然硬度检验合格，但是白亮层与氮化层的结构不够密致，才会有锈蚀的情形发生。与冷却水热电偶无关。
    建议版主作氮化层硬度以及金相检验，只单凭表面硬度检验这一项数据要来判断原因，是不够的。

jihad_man

kero543 发表于 2012-8-6 21:54
----出现问题后，检查设备，发现氨气罐冷却水温度很低，瓶罐底部结冰很厚，进而发现冷却水的热电偶故障，比 ...

有这个可能性，我们这套工艺已经执行了好多年，基本只靠调节流量计显示的氨气流量控制气氛，缺失了分解率、炉压等重要参数的检测，并且不排除现场操作者责任心不够，连流量也没注意控制（这...几乎等于没责任心了...）

明天我就找几个工件送检，多谢指点

jihad_man

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-6 09:35
从事热处理专业技术的人必备的思维能力：1.逻辑思维，2.辩证思维。

     如果不具备这两个基本的 ...

前辈您好，请您帮我看看，这次我分析的原因是否合理，谢谢

bjhq

氮化对零件表面要求很高，一定要保持清洁才可渗氮。小弟觉得气体纯度对渗氮也会有影响，不知道对不对

皮猴

有没有可能冷的气碰到热盖子，产生水汽