根據鍛件使用特性來(lái)選擇滲氮表層的組織，如承受沖擊載荷又要具有高耐磨性能，就不希望有相層，如單獨耐磨性能好，表層相影響就不大。如使用特性是抗蝕性能，則必須有完整的相層存在。這些，可以通過(guò)控制爐內氮勢來(lái)實(shí)現。爐內氮勢是通過(guò)控制爐內氨分解率來(lái)調整爐內氨和氫分壓比來(lái)實(shí)現氮勢控制。

       最早勒律研究了純鐵在氨-氫混合氣體中滲氮時(shí)，氣氛成分同滲層相成分的平衡關(guān)系，這給可控滲氮提供了最初的依據。后來(lái)貝爾等人研究了滲氮反應的平衡條件，建立了“氮勢”的概念和氮勢門(mén)檻值，并利用氫氣稀釋氨氣，控制氮勢限制白亮層的形成，實(shí)現了可控滲氮工藝。

       調節進(jìn)氣的氨氣氫氣比例可以實(shí)現氮勢控制。為了實(shí)現其控制，還必須通過(guò)專(zhuān)門(mén)的試驗建立適于各種鋼種在一定滲氮溫度下形成白亮層的氮勢門(mén)檻值曲線(xiàn)。氮勢低于曲線(xiàn)則不形成白亮層，高于曲線(xiàn)則出現白亮層。

       根據門(mén)檻值來(lái)調整氨氫混合氣氛，同時(shí)采用紅外分析儀分析氨氣，以使整個(gè)滲氮過(guò)程氮勢恒定不變，目前已經(jīng)有微機來(lái)實(shí)現氮勢的自動(dòng)控制系統。

       為了使大型容器鍛件能夠均勻而有效地加熱與冷卻，鍛件生產(chǎn)廠(chǎng)應具備有足夠能力的大型熱處理爐和淬火水槽。淬火水的流動(dòng)狀態(tài)對鍛件表面的熱交換起著(zhù)重要的作用，它比水槽的容積和循環(huán)水量的作用更為明顯，所以水槽的內壁附近及中心處均設有對著(zhù)鍛件噴射的水管，以加強鍛件內外壁的冷卻。

       鍛件淬火的一個(gè)重要的特點(diǎn)是內外壁同時(shí)冷卻。鍛件內外介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)不同，使內壁傳熱低于外壁，加之鍛件橫截面的扇形特點(diǎn)，使內壁的單元體積與熱交換表面面積之比總是大于外壁，即使內外壁的傳熱系數接近，內壁的冷卻也要慢于外壁。

       在鍛件尺寸一定時(shí)，鍛件淬火的冷卻過(guò)程主要決定于睡的溫度和流動(dòng)狀態(tài)。水的流動(dòng)狀態(tài)包含流速及流向兩個(gè)內容。鍛件淬火時(shí)的冷卻強度是鍛件表面與水的熱傳導和對流傳熱的反映。

       鍛件淬火冷卻是表面傳熱和內部熱傳導兩個(gè)過(guò)程綜合作用的結果，提高表面的冷卻強度，可以加快表層的冷速。壁厚對冷卻的影響很大，壁厚越薄，影響越大。所以淬火時(shí)應取最小壁厚，尤其是壁厚較薄的鍛件，采用加大淬火壁厚的措施時(shí)要充分考慮到對冷速的影響。

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