氮化处理温度高 易产生疏松的机理是什么

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氮化处理温度高  易产生疏松的机理是什么

孤鸿踏雪

渗氮—氮碳共渗过程所产生的一种缺陷组织。疏松，通常是指分布在ε相区的黑色点状组织，实际上是一些形状不规则，大小不等的孔洞。一般认为，形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解，形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞。有试验表明，当化合物层ε相的氮及碳总含量大于8.5％时，便会产生明显疏松。目前，关于疏松的形成原因国内外学者持有不同观点：①在形成化合物过程中，铁原子由外向内迁移，而引起点阵缺陷由内向外反向迁移的结果；②渗氮过程中形成的内应力是产生孔洞状疏松的主要原因；③多数人认为是由于渗氮-氮碳共渗工艺参数（主要是工艺温度和工艺时间及分解率）控制不当，而使表层化合物层（主要为ε相）的氮原子重新结合成氮分子，从表面逸出，形成针孔（或孔洞）；④也有人认为：在进行气体渗氮时，NH3分解后产生的氢原子也会渗入钢中，当氢原子结合成氢分子时也会产生很大压力，从而形成孔洞。   
无论何种观点，都认同孔洞多在气氛实际氮势过高的情况下产生，即表面疏松的形成是由亚稳定的高氮ε相分解造成的，控制渗氮气氛氮势，限制表面含氮量，可以减轻表面疏松。
盐浴氮化中，悬浮渣与炉底沉渣会造成夹层疏松。
关于疏松的利与弊，学者们亦有不同看法：大部分人认为：疏松弊大于利，属于有害的缺陷组织，严重的疏松会降低表面硬度，增加工件表面粗糙度和影响外观。如果产生夹层疏松，在工件抛光时还可能会起皮。少数人认为：化合物层外的疏松层对提高耐磨性十分有利，其理由是：疏松可以存储润滑油，使工件（表面）具有自润滑性，减小金属间的摩擦和固着磨损倾向。关于疏松，GB11354—2005规定了它的等级，其中极细的点状疏松和夹层疏松，未列入五级评级图中，应视为不允许产生的组织缺陷。