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5Cr21Mn9Ni4N(氣體軟氮化)金相圖

圖1(500×)

材料：5Cr21Mn9Ni4N

工藝情況：氣體軟氮化

浸蝕方法：苦味酸、鹽酸水溶液浸蝕

組織說(shuō)(shuō)明：最外表面為氮化合物層(有疏松現(xiàn)象)，厚度為10/μm，次表層為滲氮擴(kuò)散層，滲氮層總深度為20/μm?；w組織為甚細(xì)的奧氏體晶粒，其上分布有細(xì)小的碳化物顆粒。

5Cr21Mn9Ni4N是重要的發(fā)(fā)動(dòng)(dòng)機(jī)氣閥用鋼，美國(guó)牌號(hào)為21-4N。它是以錳代替部分鎳，添加氮穩(wěn)定奧氏體的奧氏體型耐熱鋼。該鋼本身具有優(yōu)(yōu)良的熱強(qiáng)性、耐蝕性，被稱(chēng)(chēng)為發(fā)(fā)動(dòng)(dòng)機(jī)氣閥專(zhuān)(zhuān)用優(yōu)(yōu)質(zhì)(zhì)鋼。氣閥表面被氮化處理后，具有更佳的耐磨性、耐腐蝕性及抗疲勞性能。

圖2(500×)

材料：5Cr21Mn9Ni4N

工藝情況：氣體軟氮化

浸蝕方法：苦味酸鹽酸水溶液浸蝕

組織說(shuō)(shuō)明：最外表面為氮化合物層(存在著(zhù)疏松)，厚度為0.12μm，向內(nèi)為滲氮擴(kuò)散層，滲氮層總深度為22μm?；w組織為奧氏體，晶粒十分細(xì)小，其中分布有碳化物顆粒。

排氣閥在高溫燃?xì)獾那忠u下工作，對(duì)氣閥材料的要求十分苛刻，將氣閥在固溶強(qiáng)化工藝和時(shí)(shí)效析出工藝以后，采用表面處理工藝施以滲氮，使用效果更為優(yōu)(yōu)良。

氣閥的氮化處理工藝一般可以采用氣體軟氮化，氮化的溫度通常為520～570℃，氮化時(shí)(shí)間控制在4h左右。當(dāng)然也可離子滲氮。離子氮化生產(chǎn)(chǎn)周期短，僅為氣體氮化的1/2～1/5，氮化層的質(zhì)(zhì)量好，脆性低，而且工件的變形量也更小。