《表1 不同渗氮温度下工件的表面硬度(HV)》

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《渗氮温度对42CrMo钢零件表面后氧化渗层的影响》

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试验件经渗氮后氧化处理后，表层组织主要为六边形ε相构成的化合物层，其硬度远高于基体硬度，也高于淬火等常规热处理能够达到的硬度，不小于600 HV。通常表面硬度是渗氮后氧化渗层的主要技术指标之一，且直接关系到渗氮后氧化工件的耐磨性，因而需要对其表面硬度进行检测，检测结果见表1。由表1可知，试样达到最高表面硬度的渗氮后氧化处理温度为560℃。这是因为渗氮后氧化渗层表面硬度主要由化合物层（白亮层）提供，而化合物层的深度与渗氮温度有很大关系。随着渗氮温度升高，原子扩散激活能越大，原子扩散系数越大，化合物层增厚，则硬度越高。但是在其他条件都不变的情况下，渗氮温度增加到一定程度并不会增加化合物层的深度，这主要是因为工件表面氮原子的沉积速率是不变的，当温度过高时，氮原子扩散到工件内部的速率大于沉积在表面的速率，导致化合物层增厚不明显，而且温度过高还会使化合物层组织疏松，导致硬度反而有所下降[1]。因此为保证零件的表面硬度，42Cr Mo钢渗氮温度应选择在560℃。