為了提高曲軸的表面硬度,獲得良好的耐磨性、疲勞強(qiáng)度和高的耐腐蝕性,通常大功率柴油機(jī)曲軸采用離子滲氮(或氣體滲氮),它具有滲層厚、時間長、設(shè)備復(fù)雜等特點(diǎn)。作為汽車和拖拉機(jī)用曲軸一般采用鐵素體氮碳共滲,其特點(diǎn)為滲層薄、摩擦系數(shù)小,因此提高了曲軸的抗咬和擦傷能力、疲勞強(qiáng)度獲得高的耐磨性等。其工藝特點(diǎn)為溫度低、時間短、化學(xué)處理后變形小、節(jié)能等,因此大部分曲軸普遍采用該工藝。其技術(shù)要求為滲層滲層≥0.10mm,硬度≥420(HV0.1),脆性≤2級。
目前氮碳共滲有液體、氣體和固體三種,液體氮碳共滲具有時間短、滲速快、質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn),國內(nèi)某柴油機(jī)廠對曲軸進(jìn)行液體氮碳共滲,采用德固薩氮化鹽(TF1)和氧化鹽(AB1)處理曲軸效果不錯,國內(nèi)大部分曲軸制造廠則采用國產(chǎn)氮碳共滲基鹽(TJ-2)和氧化鹽( Y-1)對曲軸進(jìn)行化學(xué)熱處理,液體氮化后的鹽浴有輕微毒性,會造成環(huán)境的污染,故需要進(jìn)行中和處理。而采用含氧氣氛的氣體氮碳共滲,則可避免出現(xiàn)環(huán)境污染問題。