软氮化用CO2和CO有何区别

michealyong

在软氮化温度下单一渗碳是可以实现的的，就是扩散速递极其缓慢，确实存在这个现象

东方

michealyong 发表于 2016-8-15 11:36
在软氮化温度下单一渗碳是可以实现的的，就是扩散速递极其缓慢，确实存在这个现象 ...

渗进去后是C还是Fe3C呀

孤鸿踏雪

michealyong 发表于 2016-8-15 11:36
在软氮化温度下单一渗碳是可以实现的的，就是扩散速递极其缓慢，确实存在这个现象 ...

Subsea_fish

michealyong 发表于 2016-8-15 11:36
在软氮化温度下单一渗碳是可以实现的的，就是扩散速递极其缓慢，确实存在这个现象 ...

常温铁素体状态C已经饱和，C还怎么进去？？

michealyong

Subsea_fish 发表于 2016-8-15 17:02
常温铁素体状态C已经饱和，C还怎么进去？？

只要有间隙，C原子还是能挤进去的

孤鸿踏雪

michealyong 发表于 2016-8-16 07:41
只要有间隙，C原子还是能挤进去的

还是让我们重新回顾一下Fe-C合金相图的基本知识吧：        
      在铁碳合金相系中，碳溶于体心立方晶格的α-Fe中所形成的固溶体α-Fe（C）称为铁素体，代号为F。碳溶于α-Fe格间隙中，是一种间隙固溶体。由于碳的原子半径（0.86埃）比α-Fe晶格中孔隙半径大得多，所以，从纯几何观点来看，α-Fe不可能溶解碳；但实际上，由于晶体内部缺陷（如位错、空位、晶界）等，故α-Fe实际上可以溶解微量的碳。而且，随着温度的升高，溶碳量也有所增加。铁素体在室温时溶碳量几乎为零，在600℃时溶碳量可达0.0057%，而在727℃时，溶碳量可增加到0.0218%。
      体心立方晶格的铁存在于低于912℃和1394~1538℃的两个温度区间，所以，铁素体也存在于这两个温度区间，为了方便于区别，将低温区域存在的铁素体称为α铁素体或低温铁素体，高温区域存在的铁素体称为δ铁素体或高温铁素体。在1495℃，碳在δ-Fe中的最大溶解度为0.09%。
      碳溶于面心立方晶格γ-Fe中所形成的γ-Fe（C）称为奥氏体，表示符号为A，奥氏体中的碳也是存在于γ-Fe晶体的间隙中，故也是间隙固溶体。但由于γ-Fe的最大孔隙半径为0.52×10-10m（比α-Fe的空隙大），略小于碳的原子半径，因此，它的溶碳能力比α-Fe高得多，碳在奥氏体中的溶解度为0.77%，而在1148℃时可达2.11%。奥氏体存在于727~1495℃的温度区间。
      

aaron01

确实是个问题，铁素体的问题我要再考虑一下，恐怕是以碳化物析出形式来实现碳由外向内的扩散。
设想下，在奥氏体区很高的碳势下进行保温，会出现什么情况，二次碳化物的析出也是由外向内越来越多的吧，时间无限长，整个应该是渗穿了？
很有意思的一个问题。

东方

aaron01 发表于 2016-8-16 09:43
确实是个问题，铁素体的问题我要再考虑一下，恐怕是以碳化物析出形式来实现碳由外向内的扩散。
设想下，在 ...

偶然看到   还请铁匠和老孤给上上课

孤鸿踏雪

东方 发表于 2016-8-16 21:25
偶然看到   还请铁匠和老孤给上上课

          哪来的秘笈？这个老孤眼花，看不明白，我看还是需要我们的帅哥专家aarono1出来给大家讲解一下

孤鸿踏雪

michealyong 发表于 2016-8-16 07:41
只要有间隙，C原子还是能挤进去的

开个玩笑：

        不会是Jsenchun大师的理论——碳原子把铁晶格中的Fe原子“挤碎”，同时，把Fe晶格中Fe原子之间的金属键挤破断，从而把基体晶格挤得扭七歪八吧？     

东方

孤鸿踏雪 发表于 2016-8-17 10:50
哪来的秘笈？这个老孤眼花，看不明白，我看还是需要我们的帅哥专家aarono1出来给大家讲解一下 ...

老美ASM的资料    被第一个θ相给懵圈了

孤鸿踏雪

东方 发表于 2016-8-17 11:05
老美ASM的资料    被第一个θ相给懵圈了

Fe-N合金相系可能存在的相：
       （1）α相：含氮铁素体——氮原子在α—Fe中的间隙固溶体。590℃时，氮在α相中的溶解度最大，为0.115%(wt)［0.46%N(at)］。室温下的溶解度小于0.001%（wt），通常认为约10-4%（wt），是共析温度时的百分之一。因此，α相从渗氮温度骤冷至室温时，存在很大的氮原子过饱和度。
       （2）α＇＇—Fe16N2相：含氮超结构铁素体，是过饱和α相在室温或稍高于室温下时效时，氮原子在母相｛100｝上丛聚形成的园盘形区（GP区），在较高温度（如300℃）下进一步有序化并长大转变为γ′—Fe4N。
       （3）γ相：含氮奥氏体—氮在γ—Fe中的间隙固溶体，氮原子有序地分布在面心立方晶格的间隙位置，共析点成分为2.35%N（wt）［8.75%N（at）］，650℃时含氮量最高，约为2.8%（wt），温度超过650℃，溶解度又趋于下降。γ相仅存在于共析温度（590℃）之上，硬度约为160HV。
相缓慢冷却通过590℃发生共析转变，得到类似珠光体的勃朗体（Braunite）组织，在金相显微镜下呈深腐蚀色。
      （4）α′相：铁氮马氏体。K·H·Jack认为可用分子式Fe8N来表示。
α′相由γ相急冷至室温获得。α′相具有较高的硬度（约650HV）。这是碳素钢进行渗氮—加热淬火复合处理增加渗层硬度和硬化层深度的基本原因。
       （5）γ′—Fe4N相：铁的氮化物，面心立方，氮原子在Fe原子间隙位置有序地排列。
γ′—Fe4N的含氮量（%wt）如下：
       ①在γ′+γ两相区，650℃时，含5.56(5.30)；
       ②在α+γ′两相区：
       590℃时，含5.60（5.56，5.30）
       550℃时，含5.64（5.54，5.48）
       500℃时，含5.45
       450℃时，含5.70（5.47，5.70）
       ③在γ′+ε两相区：
       600℃时，含5.95（5.96，5.60）
       500℃时，含5.96（5.70，5.80）
       450℃时，含6.02（5.96，6.10）
       注：（  ）中数据系不同研究者的结果；
       ④温度超过680℃，γ′—Fe4N将完全分解。
       γ′相具有铁磁性，脆性小，硬度约为550HV。
      （6）ε—Fe2～3N相：铁的氮化物，密排六方结构，氮原子有序排列，室温下氮含量在8.1~11.1%（wt）［26.0~33.3%（at）］范围。ε相脆性稍大，耐蚀性好，硬度约为265HV。
      （7）ξ—Fe2N相：铁的氮化物，斜方晶系，含氮量在11.0~11.35%（wt）范围，存在于480℃以下，由ε→ξ而成，脆性大，硬度约为260HV。
      ε相的分子式应当是Fe2～3N。Fe2N是它的极限成分。因文献中没有Fe3N数据，故采用Fe2N作为ε相的标志。这实际上是不妥的。
      气体渗氮难以获得γ′单相白层，从氮势—温度—相平衡图可以作出解释。γ′相临界氮势值很小，而气氛的氮势却很高，如纯氨渗氮时，分解率为50%时的氮势是2.2%，相区很窄，只有气氛氮势得到稳定而精确控制时，才有可能获得。

孤鸿踏雪

我们的Fe-N相图仿佛没有θ相。

东方

孤鸿踏雪 发表于 2016-8-17 14:35
Fe-N合金相系可能存在的相：
       （1）α相：含氮铁素体——氮原子在α—Fe中的间隙固溶体。590℃时， ...

老孤博学   受教了

东方

孤鸿踏雪 发表于 2016-8-17 14:47
我们的Fe-N相图仿佛没有θ相。

对呀   不知道老美搞什么鬼

孤鸿踏雪

金属材料学中的各种相
       α铁  纯铁在912℃及以下温度，以体心立方结构存在的同素异构体，也写做α-Fe。
       α相
       （1）氮在α-Fe中的间隙固溶体（含氮铁素体），具有体心立方晶格。590℃时氮在α-Fe中的最大固溶度为0.1％，温度下降，固溶度减小。室温时α相的溶氮量不超过0.001％，由此可见，饱和的α相在缓慢冷却过程中有γ/相析出。
       （2）Cu-Zn合金相系锌溶于铜中的固溶体，具有面心立方晶格结构。
       α/相  铁氮马氏体，K·H·Jack认为可用分子式Fe8N来表示。由γ相急冷至室温获得。α/相具有较高的硬度（约650HV），这是碳素钢进行渗氮—加热淬火复合处理增加渗层硬度和硬化层深度的基本原因。
       α//相  即Fe16N2相，含氮超结构铁素体，是过饱和α相在室温或稍高于室温下时效时，氮原子在母相（100）上丛聚形成的圆盘形（G· P·区），在较高温（如300℃）下进一步有序化并长大转变为γ-Fe4N。
       β相  凡电子浓度为3/2的电子化合物一般称为β相，多数为体心立方结构，如Cu-Zn合金相系中的CuZn。见电子浓度。
       β/相  电子化合物CuZn在456~468℃发生有序化转变形成的有序固溶体。
       γ相  
       （1）是以电子化合物Cu5Zn8为溶剂的固溶体，具有复杂立方晶格（有资料介绍为有序体心立方晶格），凡电子浓度为21/13的电子化合物均具有复杂立方结构，称为γ相。
       （2）氮在γ-Fe中的间隙固溶体（含氮奥氏体），具有面心立方晶格，存在于590℃共析温度以上。氮在γ-Fe中的固溶度远大于其在α-Fe中的固溶度，于650℃时达到最大值2.8％。缓冷时，γ相在590℃分解形成类似珠光体的α+γ/共析体。淬火急冷时，γ相转变为含氮马氏体（α/相），其硬度约为650HV。
       γ/相  一种成分可变的间隙相，含氮在5.7~6.1％范围内，当含氮量为5.9时，其成分符合Fe4N化学式，氮原子有序地占据由Fe原子组成的面心立方点阵的间隙位置，硬度约为550 HV。大约在680℃以上，γ/相分解转变为ε相。
       γ2相  是以电子化合物Cu9Al4为基的固溶体，具有复杂立方晶格，也有人认为是Cu32Al19或Cu2Al为基的固溶体。
       δ相  
       （1）在许多过渡族的二元和三元合金中出现的一种具有四方晶格结构的无磁性的金属间化合物。在高镍铬和高铬不锈耐热钢和合金中，是经常出现的一种硬脆的铁铬中间相。
       （2）是以电子化合物Cu31Sn8为基的固溶体，具有复杂立方晶格。
       （3）Cu-Zn合金相系中具有有序体心立方晶格的CuZn3，只稳定存在于697~538℃的温度范围。
       ε相  
       （1）是以电子化合物CuZn3为溶剂的固溶体，具有密排六方晶格。
       凡电子浓度为7/4的电子化合物均具有密排六方结构，称为ε相。
       （2）一种含氮范围变化很宽的间隙相，在500℃以下，ε相的成分大致在Fe3N（8.1％N）和 Fe2N（11.1％N）之间。温度升高，则浓度可变范围加大；反之，将从含氮小于8.25％N的ε相中析出γ/相，ε相一般表达式为Fe2~3N，氮原子有序地占据由Fe原子组成的密排六方晶格的间隙位置，其显微硬度约为265 HV。
       η相  Cu-Zn合金相系铜在锌中的固溶体，具有密排六方晶格结构。
       θ相  条状马氏体在250~400℃范围回火所形成的比ε碳化物（Fe2C）更稳定的渗碳体（Fe3C）。这种θ相以薄片或短杆状形成于马氏体的位错线或界面上，也是以形核和长大方式进行。
       θ/相  铝合金时效过程中出现的一种过渡相，成分接近CuAl2，属正方结构。
       θ//过渡相  铝合金时效过程出现的有序富铜区，根据电子衍射和χ射线结构分析：θ//相为正方有序结构。
       ξ相  以Fe2N为基的固溶体，Fe2N为一种斜方晶格的间隙相化合物，含氮量为11.07~11.18％ ，仅存在于500℃以下，用Fe2N表示，性脆，耐蚀。
       σ相  不含Ti、Nb、Ta等的超低碳奥氏体不锈钢，通常在其敏化温度（430～820℃）保温，如在高温下长期停留却可能形成的一种相（FeCr）。
χ相  淬火钢在回火过程中出现的一种过渡碳化物（“Hagg” 碳化物），其晶格结构属复杂斜方晶系，以χ-Fe5C2表示。

东方

杨工好资料

东方

孤鸿踏雪 发表于 2016-8-17 15:31
金属材料学中的各种相
       α铁  纯铁在912℃及以下温度，以体心立方结构存在的同素异构体，也写做α-Fe ...

莫非就是这个θ相
条状马氏体在250~400℃范围回火所形成的比ε碳化物（Fe2C）更稳定的渗碳体（Fe3C）。这种θ相以薄片或短杆状形成于马氏体的位错线或界面上，也是以形核和长大方式进行。