滲氮零件制備過(guò)程中的主要問(wèn)題是：

孔隙區(qū)的碎屑與復(fù)合層的裂紋。在研磨的首道工序就極可能產(chǎn)生這些破壞因素。同時(shí)，如鑲嵌不當(dāng)及用軟布長(zhǎng)時(shí)間拋光，都會(huì)造成毛邊。用1000x的放大率進(jìn)行涂層評(píng)定時(shí)，毛邊可能導(dǎo)致厚度測(cè)量值不正確。

滲氮鋼制備的建議

為了防止對(duì)滲氮層產(chǎn)生破壞，建議在金相切割機(jī)上用水冷方式進(jìn)行謹(jǐn)慎切割，以達(dá)到金相制備的目的。為了進(jìn)行切割，需根據(jù)滲氮零件的硬度選擇氧化鋁切割砂輪。這通常是一個(gè)中等硬度或較軟的切割輪。

鑲嵌：

為了避免產(chǎn)生收縮縫隙，建議采用熱壓縮鑲嵌，并使用三靈HMR2保邊型鑲嵌料。此外，在鑲嵌之前使用一個(gè)薄的純銅箔（0.05mm）包裹切割后的樣品，可提高邊角防護(hù)性能。

同時(shí)，銅的顏色可以增加涂層相對(duì)于鑲嵌樹(shù)脂的對(duì)比度，這對(duì)于與氧化零件一起工作的情況，效果更為顯著。

研磨與拋光：

用碳化硅金相砂紙180#和/或200#進(jìn)行初磨。為了確保邊角防護(hù)，用金剛石預(yù)磨盤(pán)四型上進(jìn)行精磨就顯得非常重要。然后，在絲綢拋光布上進(jìn)行金剛石拋光，并用1μm的金剛石或氧化硅進(jìn)行短暫的終拋光。這種后續(xù)工藝可使?jié)B氮鋼試樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好并有可重現(xiàn)性。最終將得到六個(gè)鑲嵌樣品的制備數(shù)據(jù)，樣品直徑30mm，并夾在夾具內(nèi)。根據(jù)樣品尺寸與涂層的類(lèi)型，可對(duì)拋光時(shí)間稍做修改。

腐蝕：

首先，對(duì)滲氮涂層不進(jìn)行腐蝕，并檢查，以評(píng)定孔隙區(qū)以及孔的尺寸與形狀。然后，用1-3%的硝酸酒精溶液進(jìn)行腐蝕，將顯現(xiàn)白色的復(fù)合層，以及合金鋼中的黑色的擴(kuò)散區(qū)。優(yōu)良的基底材料對(duì)于質(zhì)量較好的滲氮零件而言非常重要。最初表面的裂紋、雜質(zhì)、嵌條、變形將對(duì)滲氮層的質(zhì)量產(chǎn)生決定性的影響。因此，對(duì)于基底材料結(jié)構(gòu)的評(píng)定至關(guān)重要。

對(duì)于低碳鋼，可通過(guò)在300℃/45分鐘下加熱樣品，并用1%的硝酸酒精溶液進(jìn)行腐蝕的方法對(duì)擴(kuò)散區(qū)進(jìn)行鑒定。

結(jié)論：

滲氮層的金相學(xué)理論主要用于質(zhì)量控制、滲氮工藝過(guò)程控制、以及失效分析等。

制備滲氮層的主要困難在于：研磨與拋光過(guò)程中復(fù)合層產(chǎn)生的毛邊、裂紋與碎屑。通過(guò)使用薄銅箔在熱壓縮鑲嵌之前包裹樣品，可克服該問(wèn)題?？墒褂锰蓟杞鹣嗌凹埢蛟诰ケP(pán)上使用金剛石進(jìn)行精拋光，后者可以產(chǎn)生更好的邊角防護(hù)效果。有必要進(jìn)行足夠長(zhǎng)時(shí)間的、后續(xù)的金剛石拋光工藝過(guò)程，以消除在制備過(guò)程中對(duì)復(fù)合層產(chǎn)生的破壞作用。