環(huán)形鍛件碳氮共滲工藝控制不當(dāng)，常會(huì)在共滲層中出現(xiàn)表層黑色組織、黑相，網(wǎng)狀組織和過渡區(qū)黑帶等缺陷。表層黑色組織本質(zhì)上是與滲碳表層的非馬氏體組織性質(zhì)相似。

       1.黑相。

       黑相分布在滲層表面，試樣拋光后未經(jīng)腐蝕就可以看到孤立呈小塊或沿晶界分布。關(guān)于黑相的本質(zhì)有幾種說法：（1）從固溶體中析出分子氮，積聚壓力而形成之顯微孔洞或裂縫。（2）充填石墨之顯微孔洞。（3）尖晶石型復(fù)雜氧化物。（4）具有六方晶格之碳、氮、氧化物等。

       2.網(wǎng)狀組織。

       網(wǎng)狀組織是共滲層中常見的缺陷，常在冷卻速度低的大、厚截面處出現(xiàn)。淬火冷卻速度、滲層氮含量和環(huán)形鍛件材質(zhì)是影響網(wǎng)狀組織形成的主要因素。網(wǎng)狀組織主要是在冷卻過程中形成，所以采用快速淬火油或加快油循環(huán)速度。均能有效地減輕網(wǎng)狀組織。共滲時(shí)增加氮?dú)夤┙o量，使?jié)B層氮濃度增加，網(wǎng)狀組織出現(xiàn)的幾率便提高。

       3.過渡區(qū)黑帶。

       當(dāng)共滲后淬火冷卻速度不足時(shí)，在滲層與心部交界之過渡區(qū)往往出現(xiàn)呈散塊狀之黑色組織，嚴(yán)重時(shí)連接成帶。在電鏡下觀察，黑帶區(qū)見到了很典型的屈氏體組織，硬度下降，并且數(shù)據(jù)特別分散，這是由于黑帶區(qū)實(shí)際上包含了屈氏體、少量貝氏體和馬氏體等多種組織的混合。

       當(dāng)存在嚴(yán)重過渡區(qū)黑帶時(shí)，彎曲疲勞強(qiáng)度下降60%-70%，更嚴(yán)重的是降低環(huán)形鍛件接觸疲勞強(qiáng)度。

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