软氮化处理后的工件耐磨性如何？

1. 耐磨性提升的核心原因

• 外层（化合物层）：主要由 ε 相（Fe₂₋₃N）和少量 γ’相（Fe₄N）组成，厚度通常为 5~20μm，硬度可达 500~900HV（具体取决于材料和工艺），结构致密且具有一定韧性，能直接抵抗摩擦磨损。
• 内层（扩散层）：氮、碳原子向基体扩散形成的固溶体层，厚度通常为 0.1~0.5mm，硬度较基体高（如低碳钢基体硬度 150~200HV，扩散层可达 300~400HV），可支撑外层化合物层，减少其在摩擦过程中的剥落。

2. 耐磨性的实际表现

• 相对基体提升：与未处理的工件相比，软氮化后耐磨性通常可提高 2~5 倍（如低碳钢、铸铁等基础材料效果更明显）。
• 适用场景：在中低载荷、滑动摩擦或冲击摩擦条件下表现优异，例如：
• 齿轮、凸轮等零件的齿面、工作面，可减少咬合磨损和疲劳磨损；
• 轴类、轴承等零件的配合面，可降低黏着磨损和磨粒磨损；
• 模具（如冲压模、压铸模）的型腔表面，可延长使用寿命。

3. 影响耐磨性的关键因素

• 化合物层质量：致密、连续且厚度适中（5~15μm）的化合物层耐磨性最佳；若层过厚（＞20μm）或疏松，易在摩擦中剥落，反而降低耐磨性。
• 工艺参数：温度过高（＞600℃）会导致化合物层脆性增加，温度过低则渗层薄；时间过短（＜1 小时）渗层不足，过长易使表层疏松。
• 摩擦条件：在润滑良好、载荷适中的情况下，软氮化的耐磨优势更突出；但在高载荷、干摩擦或强冲击条件下，其耐磨性不如硬铬镀层、渗碳淬火等工艺（因表面硬度和整体强度有限）。

总结