光亮退火、粉末冶金烧结和渗碳—旨在防止氧化和提高表面质量的工艺—通常使用纯度为99。9%或更高的氮气。氮气作为一种惰性、非氧化性、非脱碳性、无色、无味的气体,是热处理应用中最通用的保护气氛。其核心功能主要包括防止氧化和脱碳,以及促进光亮淬火。




这些好处可分为六个关键领域
光亮退火 / 光亮淬火(最常见的应用): 当钢被加热到高温时,暴露在空气中会导致生锈、氧化、表面脱碳和硬度不足。通过引入氮气来取代空气,工件从炉中出来时呈现出明亮的银白色表面,没有氧化皮。这完全消除了表面脱碳,同时保证了所需的硬度和耐磨性。它是模具、轴承钢、不锈钢和钢带退火的重要工艺。
渗碳和碳氮共渗保护: 使用氮气稀释炉内气氛,从而稳定碳势并确保均匀的渗碳层。这使得工件硬度一致,最大限度地减少内部氧化,并提高整体金相质量。
回火和溶液处理: 对于不锈钢溶液处理、高温回火等工艺,氮气吹扫可防止晶间腐蚀,稳定冶金结构,确保材料不变色、不发黑。
气体淬火(真空炉中常见): 真空加热后,快速引入高压氮气以促进快速冷却。该方法可最大限度地减少变形,确保均匀的硬度,并可作为油淬火的有效替代方案,使工件清洁且无油残留物。
熔炉吹扫和大气位移: 在炉子启动、关闭或物料装载/卸载过程中,使用氮气吹扫炉腔内的空气。这可以防止爆炸,保护工件免受高温氧化损伤,并且—通过在炉门处使用氮气幕—有效地密封腔室以防止环境空气进入。
不锈钢、铜和铝的热处理: 由于铜和铝在高温下极易氧化和变黑,因此氮气保护至关重要。这确保了成品具有镜面般的明亮表面,无需随后的酸酸或机械抛光。氮气可防止高温氧化,防止加热过程中脱碳,控制气体冷却过程中的变形,并防止炉内燃烧危险。
常见纯度等级: 对于一般热处理应用,通常使用 99。9% 纯度的氮气;对于精密模具和不锈钢,建议使用 99。99% 高纯度的氮气。