滲氮能夠有效地提高工件表面的硬度和抗疲勞性，并能在一定程度上改善其耐腐蝕性。滲氮溫度較低，約為510～560℃，鋼鐵材料在滲氮過程中，基體金屬不發(fā)生相變，因此，滲氮工件變形較小。滲氮一般是熱處理的最后一道工序，工件在滲氮之后，除了高精度的工件還要進(jìn)行研磨加工外，一般不再進(jìn)行其他機(jī)械加工，因此，滲氮被廣泛用來處理要求硬度高而變形小的精密零件。盡管如此，滲氮工件仍會(huì)產(chǎn)生變形。由于氮原子的滲入，使?jié)B氮層的比體積增大，因此，滲氮工件最常見的變形是工件表面產(chǎn)生膨脹，由于表面滲氮層的脹大受到心部的阻礙，表層受到壓應(yīng)力，心部受拉應(yīng)國作用。內(nèi)應(yīng)力的大小受零件截面大小、滲氮鋼的屈服強(qiáng)度、滲氮層氮濃度及滲氮層深度等因素的影響。當(dāng)工件截面尺寸較小，截面形狀不對(duì)稱、爐溫和滲氮不均勻時(shí)，滲氮工件也會(huì)產(chǎn)生尺寸變化或彎曲與翹曲變形等形狀畸變。

軸類零件經(jīng)過滲氮后其變形規(guī)律是外徑脹大，長度伸長。徑向脹大量通常隨工件直徑的增大而增大，但最大脹大量不超過0.055mm。長度伸長量一般大于徑向脹大量，www.syfukang.com其絕對(duì)值隨軸的長度增加而增大，但并不隨軸的長度變化而成比例的變化。滲氮的套類工件的變形取決于壁厚，脹大量減小，壁厚足夠大時(shí)，內(nèi)徑有縮小的趨勢。根據(jù)38CrMoAl鋼制造的套筒在525℃滲氮后72h后內(nèi)徑和外徑的尺寸變化與壁厚的關(guān)系。可以看出，壁厚小于20mm，內(nèi)外徑都脹大，壁厚大于20mm，內(nèi)徑縮小。

一般情況下，當(dāng)工件的有效截面尺寸大于50mm時(shí)，滲氧處理的主要變形方式是表面膨脹。但隨著工件橫截面積的減小，當(dāng)滲氮層的截面積與心部截面積之比大于0.05小于0.7時(shí)，除了表面膨脹外，還必須考慮內(nèi)應(yīng)力引起的變形，沿工件主導(dǎo)應(yīng)力方向的變形量可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式近似予以估算：
       
 = k   %
    
式中  △L——主導(dǎo)應(yīng)力方向長度的增加；
      k——系數(shù)，取決于材料和滲氮工件橫截面的形狀；
      N——滲氮層的橫截面積；
      K——心部的橫截面積。
常用滲氮鋼的k值如表1所示。
表1   常用滲氮鋼的k值
工件橫截面形狀 38CrMoAlA 40CrNiMo
圓形 0.3 0.15
方形 0.4 0.2

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