38CrMoAl氮化处理工艺

1、 预先热处理

毛坯选用两种预先热处理工艺，即退火和调质。退火工艺： 870 ℃ 保温2h，炉冷至500 ℃ 以下出炉空冷。38CrMoAl氮化硬度≤229HBW。调质： 930 ～940 ℃ 保温1. 5h，油冷淬火；随后680 ℃回火3h，空冷。硬度25 ～28HRC。经预先热处理后的毛坯料，在粗加工工序后，进行次去应力退火。在精加工完成后，再进行第二次去应力退火。去应力退火工艺( 两次退火工艺都相同) ： 温度650 ℃保温2h，炉冷至250 ℃以下出炉。

2、毛坯离子氮化结果和分析 

( 1) 离子氮化工艺规范：
供毛坯氮化用的设备为额定输出直流电流为30A 的立式离子氮化炉。氮化温度和时间分别为： 530 ℃/ 8h、550 ℃/ 15h、550 ℃/ 22h 和560 ℃/ 10h。 

( 2) 氮化层的组织、表面硬度及硬度梯形：
38CrMoAl A 钢经530 ℃/ 8h 离子氮化后，渗层组织由表及里依次为→+ ′→+ ′→心部组织。其特征是：表层厚度0. 02 ～0. 03mm 白亮色化合物层，即相。紧靠白亮色化合物层的次表层，出现脉状组织，厚度0. 01 ～0. 15mm，相成分为+ ′。往后是扩散层，相成分是+ ′。再往里是心部组织。在金相分析中还可以看到，氮化前的金相组织和氮化工艺参数对氮化后脉状组织的含量有较大影响。退火组织在氮化过程中形成脉状组织的倾向比调质组织大得多，而且氮化温度越高，氮化时间越长，均促进脉状组织的形成。 

经不同预先热处理的38CrMoAl A 钢于540 ～560 ℃离子氮化22h，硬度沿氮化层的分布如图4 所示。 

经上述工艺处理后，氮化层深度保持在0. 50mm 以上经上述工艺处理后，氮化层深度保持在0. 50mm 以上。38CrMoAl氮化硬度梯度与预先热处理有关。在相同的离子氮化工艺条件下，退火状态导轨约0. 2mm的外表层硬度比调质状态高，离表面0. 1mm 处，退火状态的硬度高于800HV100 ，而调质状态此处的硬度仅保持650HV100 ；离表面0. 15mm 处，退火状态的硬度仍然高于700HV100 ，但调质状态此处的硬度已低于600HV100。梯度与预先热处理有关。在相同的离子氮化工艺条件下，退火状态导轨约0. 2mm的外表层硬度比调质状态高，离表面0. 1mm 处，退火状态的硬度高于800HV100 ，而调质状态此处的硬度仅保持650HV100 ；离表面0. 15mm 处，退火状态的硬度仍然高于700HV100 ，但调质状态此处的硬度已低于600HV100。