SPCC软氮化的后组织中出现的黑针是何物？

刘武乐

不知道软氮化后白亮层的主要成分是啥？
芯部组织的黑线主要是啥成分？
望高手指教。

孤鸿踏雪

最表层是ε相、渐次变为ε+γ‘和γ’相

刘武乐

还是上传一个图片吧？
图中是我们保持器的软氮化后的金相组织。
我有如下疑问：
1.白亮层的主要成分是啥？
2.图片中的氮化物为何是黑色的，国标上的氮化物都是白色的，我有点不明白？
3.图片中的黑斑是何种物质？

备注：
材料SPCC
脉冲炉软氮化处理
图片倍数400X
白亮层厚度8um

望高手指教这些问题，我对此不了解。

刘武乐

孤鸿踏雪 发表于 2011-10-16 02:14
最表层是ε相、渐次变为ε+γ‘和γ’相

还请杨工说的明白一点，我很不专业的呵呵

孤鸿踏雪

刘武乐 发表于 2011-10-16 17:18
还请杨工说的明白一点，我很不专业的呵呵

ε相  
    （1）是以电子化合物CuZn3为溶剂的固溶体，具有密排六方晶格。
凡电子浓度为7/4的电子化合物均具有密排六方结构，称为ε相。
    （2）这里所讲的ε相是指一种含氮范围变化很宽的间隙相，在500℃以下，ε相的成分大致在Fe3N（8.1％N）和 Fe2N（11.1％N）之间。温度升高，则浓度可变范围加大；反之，将从含氮小于8.25％N的ε相中析出γ/相，ε相一般表达式为Fe2~3N，氮原子有序地占据由Fe原子组成的密排六方晶格的间隙位置，其显微硬度约为265 HV。

γ/相  
    一种成分可变的间隙相，含氮在5.7~6.1％范围内，当含氮量为5.9时，其成分符合Fe4N化学式，氮原子有序地占据由Fe原子组成的面心立方点阵的间隙位置，硬度约为550 HV。大约在680℃以上，γ/相分解转变为ε相。
     

刘武乐

孤鸿踏雪 发表于 2011-10-16 02:14
最表层是ε相、渐次变为ε+γ‘和γ’相

还请杨工对我的另外两个问题释疑，十分感激。

孤鸿踏雪

刘武乐 发表于 2011-10-16 17:21
还请杨工对我的另外两个问题释疑，十分感激。

白亮层  
   是指渗氮工件表层的ξ相、ε相和γ‘相或其中的一相或两相所组成的化合物层，故又称为化合物层或化合层。因其不易为普通腐蚀剂所着色，在显微镜下呈白亮状态而得名。
   所以，无论是ε相，还是γ’相在一般的腐蚀条件下均为难以着色的白色，何来黑色之说？
   白亮层中如果出现了黑色斑点，那应该是产生了疏松：
   渗氮—氮碳共渗过程所产生的一种缺陷组织。疏松，通常是指分布在ε相区的黑色点状组织，实际上是一些形状不规则，大小不等的孔洞。一般认为，形成疏松的主要原因是由于亚稳态的ε相发生分解，形成高压分子氮向表面逸出而形成的孔洞。有试验表明，当化合物层ε相的氮及碳总含量大于8.5％时，便会产生明显疏松。

刘武乐

孤鸿踏雪 发表于 2011-10-16 02:28
白亮层  
   是指渗氮工件表层的ξ相、ε相和γ‘相或其中的一相或两相所组成的化合物层，故又称为化合物 ...

那杨工 我图片中的黑色的线是啥东西

孤鸿踏雪

刘武乐 发表于 2011-10-16 17:30
那杨工 我图片中的黑色的线是啥东西

你的试样是经过镶嵌的吗？由于你的试样并不清晰，很难看到有明显的白亮层，所以不好做出判断。
   如果产生了疏松，疏松既有针孔状疏松，也有夹层状疏松：目前，多数人认为是由于渗氮-氮碳共渗工艺参数（主要是工艺温度和工艺时间及分解率）控制不当，而使表层化合物层（主要为ε相）的氮原子重新结合成氮分子，从表面逸出，形成针孔（或孔洞）；也有人认为：在进行气体渗氮时，NH3分解后产生的氢原子也会渗入钢中，当氢原子结合成氢分子时也会产生很大压力，从而形成孔洞。   
    无论何种观点，都认同孔洞多在气氛实际氮势过高的情况下产生，即表面疏松的形成是由亚稳定的高氮ε相分解造成的，控制渗氮气氛氮势，限制表面含氮量，可以减轻表面疏松。
     盐浴氮化中，悬浮渣与炉底沉渣会造成夹层疏松。

刘武乐

孤鸿踏雪 发表于 2011-10-16 02:37
你的试样是经过镶嵌的吗？由于你的试样并不清晰，很难看到有明显的白亮层，所以不好做出判断。
   如果产 ...

感谢杨工的悉心指教
我的样件是镶嵌过的
我的问题如下：
图片的最外层是白亮层
次表层是黑带状层
芯部的地方中有很多黑线是啥东西？
  

   

孤鸿踏雪

刘武乐 发表于 2011-10-16 17:42
感谢杨工的悉心指教
我的问题如下：
图片的最外层是白亮层

抱歉，惭愧。这个新上传的图片已经很清晰了，有明显的白亮层显示，其芯部的那些黑线应该是原始组织腐蚀过程所显现的部分晶界。不了解这个材料特性，所以只是瞎蒙。希望资深人士路过，做出让你满意的答复

刘武乐

孤鸿踏雪 发表于 2011-10-16 02:46
抱歉，惭愧。这个新上传的图片已经很清晰了，有明显的白亮层显示，其芯部的那些黑线应该是原始组织腐蚀过 ...

感谢杨工的不吝指教，
还请杨工多照顾一下这个帖子，让我的问题早日得到答案。
我感觉黑线不会是晶界线。
我用的腐蚀剂就是普通的4%硝酸酒精溶液

caiwei1029

我进来学习一下。我以前做的不锈钢样里面也有黑线，当时我老师说是孪晶。

刘武乐

caiwei1029 发表于 2011-10-16 06:17
我进来学习一下。我以前做的不锈钢样里面也有黑线，当时我老师说是孪晶。

和我说的图片上的黑线一样吗？

caiwei1029

刘武乐 发表于 2011-10-17 12:04
和我说的图片上的黑线一样吗？

这是我的金相图片。好像和你的黑线不大一样。不过同样在白亮层与基体之间有一部分黑色的过渡区。想请教一下这部分区域主要是什么成分？

刘武乐

caiwei1029 发表于 2011-10-17 19:07
这是我的金相图片。好像和你的黑线不大一样。不过同样在白亮层与基体之间有一部分黑色的过渡区。想请教一 ...

感谢分享你的图片，虽然材料不一样我感觉黑线是差不多的

刘武乐

自己顶一下，期待高手解答

刘武乐

谁可以回答我，帮助我释疑

浪翻云

图片中心部的黑线要么是晶界，要么是延晶界析出的Fe4N相，根据其金相判断应该是08F或者10钢板冲压形成后的零件，这个产品有可能是轴承保持架，也有可能是垫片之类的产品。
对于次表层的黑带部位，应该是“含氮马氏体及屈氏体“。

刘武乐

浪翻云 发表于 2011-10-19 17:48
图片中心部的黑线要么是晶界，要么是延晶界析出的Fe4N相，根据其金相判断应该是08F或者10钢板冲压形成后的零 ...

你说的不错。这个材料是类似于08钢板的材料，也是轴承的保持器，呵呵

如果芯部的黑针是晶界的话为何很不规则，有的是横穿晶体中心的。我感觉不像晶界。
FeN4是黑色的吗？