離子氮化與氣體氮化對(duì)比因其滲入理論與氣體氮化有一定差別,也有一定相同性,在操作上有一定的特殊性。二者都涉及到四要素,即工件表面潔凈度,氮化溫度,氨的分解率,滲氮保溫時(shí)間。但在以上相同四點(diǎn)的各點(diǎn)上,有一定的區(qū)別,而且因其特異性,在操作上有一些形式的不同,尤其防滲方法存在較大的不同。清洗工件,與氣體氮化大體相同,但對(duì)于工件交檢質(zhì)量不構(gòu)成威脅,如果清洗的好,可縮短打弧時(shí)間,反之只需延長(zhǎng)打弧時(shí)間,也可以維持工作。離子氮化溫度與氣體氮化溫度一樣,但其溫度測(cè)量至今尚為一道難題,即熱電偶很難與工件匹配,其顯示值也不能完全一致,只可作參考,所以目測(cè)觀測(cè)溫度甚為重要。離子氮化也需要足夠的氮原子,但因其獨(dú)特的電離能力,極少的氮原子即可滿足氮化需要。所以一次工作保溫階段有1kg氨氣即可滿足工作需要。其氮原子是否足夠工作需要,可視爐內(nèi)氣體被電離后所發(fā)出的輝光厚度及顏色來(lái)進(jìn)行判斷。正常工作時(shí)輝光發(fā)出淡藍(lán)色微光,輝光厚度保持在,發(fā)黃發(fā)亮,輝光厚度超過(guò)3mm,則為氨氣供給量太少;輝光暗淡發(fā)黑厚度小于2mm,則為氨氣供給太多。離子氮化與氣體氮化區(qū)別,你真的了解嗎?陽(yáng)江高速鋼離子氮化作用
離子氮化脈沖電源的優(yōu)點(diǎn):脈沖電源離子氮化技術(shù)的特點(diǎn)與直流離子氮化相比,脈沖電源使離子氮化工藝得到了進(jìn)一步的發(fā)展,并在直流離子氮化技術(shù)基礎(chǔ)上拓寬了應(yīng)用范圍。脈沖電源離子氮化技術(shù)具有如下一些特點(diǎn):工藝參數(shù)單獨(dú)可調(diào),脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)之一是工藝參數(shù)與物理參數(shù)單獨(dú)可調(diào)。這是因?yàn)樵谥绷麟娫礂l件下,既要滿足零件表面的電流密度要求,又要滿足零件保溫電流密度的要求,兩者相互影響。而在脈沖電源條件下,電流密度由峰值電流滿足,保溫電流由平均電流滿足,可由兩個(gè)單獨(dú)參數(shù)分別調(diào)節(jié)。因此,工藝參數(shù)可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)。打弧速度快,脈沖電源的輸出特性,自身就有抑制電弧迅速發(fā)展的特點(diǎn),由于IGBT開(kāi)關(guān)響應(yīng)速度極快,這更利于我們一旦發(fā)現(xiàn)弧光放電就立即關(guān)斷電源,然后重新點(diǎn)燃電源,這些工作均在幾十微秒內(nèi)完成。茂名離子氮化工藝原理合金元素對(duì)離子氮化滲氮層硬度、深度的影響。
下面是金屬材料進(jìn)行離子氮化的工藝特點(diǎn)另外兩個(gè),合金鋼主要指用于結(jié)構(gòu)件的含有某些合金元素的鋼類。合金鋼中有專門(mén)用于氮化的材料,如38CrMoAl在達(dá)到同樣滲層深度的前提下,它更易于氮化。其它合金鋼也都可進(jìn)行離子氮化,氮化前要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,以獲得所要求的基體性能,同時(shí)還可以釋放應(yīng)力。離子氮化后的工件表層有氮化物組織,可以起到防銹作用。其它黑色金屬,對(duì)碳鋼(無(wú)合金元素)的離子氮化,也能提高硬度,但不及合金鋼提高硬度的幅度,尤其是低碳鋼,原因是因?yàn)槠浠w組織硬度就低,表面硬度不會(huì)高。對(duì)這類材料氮化的另一用途是防銹蝕。還有模具鋼、鑄鋼、粉末冶金件都可進(jìn)行離子氮化,達(dá)到提高表面硬度等工藝目標(biāo)。
離子氮化脈沖電源的優(yōu)點(diǎn):無(wú)需堵孔,由于脈沖電源對(duì)弧光放電的抑制作用,因此對(duì)于很多零件無(wú)需堵孔,這樣給生產(chǎn)操作帶來(lái)很大的方便。例如處理曲軸時(shí)就不需堵孔,而當(dāng)曲軸上存在有一些為提高零件性能的工藝孔時(shí),這種優(yōu)點(diǎn)就顯得更為突出。處理質(zhì)量好、變形小,利于提高層深,由于脈沖電源對(duì)弧光發(fā)電的抑制作用,弧光在零件表面作用的時(shí)間極短,可獲得高質(zhì)量的表面,絕無(wú)灼傷。并且提高了工件溫度的均勻性,零件變形小。由于其改善了工藝條件,在相同的時(shí)間內(nèi)或者不利于氮化的條件下,能提高層深。能提高設(shè)備的利用率,在直流電源的條件下,由于工藝參數(shù)和物理參數(shù)的相互影響,在保溫時(shí)電壓的調(diào)節(jié)范圍通常在650V左右,而采用脈沖電源,電壓調(diào)節(jié)范圍將提高,例如在處理狹縫時(shí)可將電壓提高到900V,增加了電源的有效輸出。離子氮化不污染空氣,氣體耗量小,質(zhì)量穩(wěn)定,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,已獲得了廣泛應(yīng)用。
離子氮化的常見(jiàn)缺陷:硬度偏低生產(chǎn)實(shí)踐中,工件氮化后其表面硬度有時(shí)達(dá)不到工藝規(guī)定的要求,輕者可以返工,重者則造成報(bào)廢。造成硬度偏低的原因是多方面的:有設(shè)備方面的原因,如系統(tǒng)漏氣造成氧化;有選材方面的原因,如材料選擇不恰當(dāng);有前期熱處理方面的原因,如基本硬度太低,表面脫碳等;有工藝方面的原因,如氮化溫度過(guò)高或過(guò)低,時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B層太薄筆筆。只有根據(jù)具體情況,找準(zhǔn)原因,問(wèn)題才會(huì)得以解決。硬度和滲層不均勻裝爐方式不當(dāng),氣壓調(diào)節(jié)不當(dāng)(如供氣量過(guò)大),溫度不均,小孔、窄縫未屏蔽造成局面過(guò)熱等均會(huì)造成硬度和滲層不均勻。變形超差變形是難以杜絕的,對(duì)易變形件,采取以下措施,有利干減小變形。氧化前應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化處理(處理次數(shù)可以是幾次)直至將氮化前的變形量控制在很小的范圍內(nèi)(一般不應(yīng)超過(guò)氮化后允許變形量的50%);氧化過(guò)程中的升、降溫速度應(yīng)緩慢;保溫階段盡量使工件各處的溫度均勻一致。對(duì)變形要求嚴(yán)格的工件,如果工藝許可,盡可能采用較低的氫化溫度。離子氮化價(jià)格與產(chǎn)品的幾何形狀及技術(shù)要求等因素有關(guān),不能簡(jiǎn)單按重量計(jì)算價(jià)格。廣東結(jié)構(gòu)鋼離子氮化硬度和深度
因?yàn)殡x子氮化硬度高,變形小的優(yōu)勢(shì),離子氮化處理成為常見(jiàn)的齒輪類零件的表面處理方法。陽(yáng)江高速鋼離子氮化作用
離子氮化處理注意事項(xiàng)之升溫及保溫,首先關(guān)閉通氣閥,給真空泵及水冷電阻通冷卻水。啟動(dòng)真空泵,打開(kāi)蝶形閥,當(dāng)真空度<100Pa時(shí),即可送高壓,緩慢進(jìn)給占空比。當(dāng)高壓到達(dá)800V時(shí),爐內(nèi)即可產(chǎn)生輝光放電。此時(shí)正常狀態(tài)為爐內(nèi)跳躍飛逐的散弧,隨著飛弧的減少,逐漸加大占空比,當(dāng)飛弧消失即向爐內(nèi)緩慢充入氨氣,并關(guān)小真空泵蝶形閥,使?fàn)t內(nèi)氣體流通率下降,以保證爐內(nèi)溫度均勻,并隨溫度的升高,視所需氨量的變化逐漸加大供氨量。當(dāng)感覺(jué)爐體溫度保持在50℃以下,并開(kāi)始觀測(cè)爐內(nèi)溫度,觀測(cè)時(shí)應(yīng)首先停止電流供給,滅掉輝光。正常工件在滲氮時(shí)應(yīng)為500~550℃間,此時(shí)在觀察孔可見(jiàn)工件為暗紅色,模糊可見(jiàn)工件輪廓,不能分辨部位,如齒輪不能看清齒形。如清晰看清工件,則工件溫度即為偏高,當(dāng)工件到溫后,即調(diào)整修正供氨量、抽氣率、電流,使之保持平衡。在工作中觀察他們的變化,尤其是氨量與抽氣率之間保持一種平衡狀態(tài),因?yàn)樵诟邏翰蛔兊臓顟B(tài)下,氣體密度決定了電流的大小,因而影響溫度。陽(yáng)江高速鋼離子氮化作用