鑄鐵是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的材料之一,滲氮主要用于提高鑄鐵的表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和耐蝕性。由于鑄鐵含碳量和含硅量高,它們阻礙氮原子的擴(kuò)散,滲氮層較淺,但硅能與氮反應(yīng)生成極硬的硅氮化合物Si3N4(HV1000左右),因此增強(qiáng)了鑄鐵的滲氮強(qiáng)化效果。
鑄鐵的滲氮溫度一般比合金鋼高30-50℃,即在550-570℃左右。滲氮時(shí)間則根據(jù)零件對(duì)滲層深度的不同要求,從幾小時(shí)到十幾小時(shí)不等。在只要求耐磨性時(shí),滲氮時(shí)間可選擇短些。與鋼的滲氮層不同的是,鑄鐵滲氮層的厚度是不均勻的,而且沿著鐵和石墨界面氮可以擴(kuò)散得很深。鑄鐵滲氮后,滲氮層由表面白色的氮化物層(ε+γˊ+α-Si3N4)和次層黑色擴(kuò)散層(過飽和氮的α-Fe+α-Si3N4)組成。
青島豐東在鑄鐵離子滲氮方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn),使用自主研發(fā)新型的外加熱離子滲氮爐,已經(jīng)批量處理大型輪胎模具,并且取得了顯著的效果。