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刚接手渗碳这摊子活不久,看金相图谱的时候碰到个碳氮铝组成的化合物,脑子有点转不过弯。平时光知道渗碳会出碳化物,渗氮是氮化物,这三种元素凑一块儿形成的相是个啥组织?
我们厂现在做的20CrMnTi,有时候表面会有一层白亮壳,师傅说是化合物层,但我拿显微镜看总觉得不光是碳氮化合物,是不是里面也掺和了铝的参与?这东西对零件的耐磨性到底是好是坏,求科普一下。
碳氮铝凑一块主要就是AlN和含铝的碳氮化合物,比如(Cr,Fe,Al)(C,N)这类复合相,不存在纯粹只含这三种元素的固定分子式。你说的20CrMnTi里的Ti才是强碳氮化物形成元素,铝一般是脱氧剂留下的残余,量很少,大概在0.02%-0.05%左右。正常渗碳温度920度左右,铝基本都固溶在奥氏体里,极少单独析出AlN。你看到的那层白亮壳,极大概率是高浓度的碳氮化合物层,主要是TiC、TiN或者Fe3(C,N),跟铝关系不大。要是想确认,做个能谱打一下那块白亮区的成分,铝的峰如果很低基本就可以排除了。
你那炉子气氛是不是没控好?碳势和氨气比例乱了吧,正常20CrMnTi渗碳根本不该出那么明显的白亮壳,别什么元素都往铝上猜,先去查查排气和通氨量。
我们厂做含铝渗碳钢,比如那种加铝脱氧的合金钢,渗碳后表面确实容易有细小的点状物,电镜下看就是铝参与了碳氮化物的形核。不过我们一般不纠结它具体是啥相,直接把渗碳后的扩散期拉长半小时,让表面碳浓度降下来,那些反常的化合物层就薄了,磨削的时候没出过问题。