離子氮化作為強(qiáng)化金屬表面的一種利用輝光放電現(xiàn)象,將含氮?dú)怏w電離后產(chǎn)生的氮離子轟擊零件表面加熱并進(jìn)行氮化,獲得表面滲氮層的離子化學(xué)熱處理工藝,廣適用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼及鈦合金等。零件經(jīng)離子滲氮處理后,可顯著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲勞強(qiáng)度,抗蝕能力及抗燒傷性等。離子氮化,它早在1931年就已在實(shí)驗(yàn)室里取得成功并獲。其所運(yùn)用的輝光放電,是氣體放電的一種重要形式。低氣壓輝光放電的擊穿機(jī)制是,從陰極發(fā)射電子,在放電空間引形成相應(yīng)離子,由此產(chǎn)生的正離子再轟擊陰極使其發(fā)射出更多的電子。按其狀態(tài),輝光放電又可分為前期輝光、正常輝光和異常輝光三個(gè)不同階段。而大電流的穩(wěn)定輝光放電設(shè)備在制造技術(shù)在當(dāng)時(shí)有較大的困難;一直延遲到20世紀(jì)60年代初,人們?cè)谡莆蛰x光放電技術(shù)后,離子氮化才在少數(shù)國(guó)家生產(chǎn)中得到應(yīng)用。目前世界各國(guó)包括我國(guó)在內(nèi),離子氮化生產(chǎn)已獲得迅猛發(fā)展。離子氮化,它具有常規(guī)氮化的特點(diǎn)的同時(shí)還有許多其它的優(yōu)點(diǎn)。河源合金鋼離子氮化生產(chǎn)
離子滲氮生過程中,如果工藝不當(dāng)可能出現(xiàn)硬度偏低的情況。生產(chǎn)實(shí)踐中,工件滲氮后其表面硬度有時(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,如滲氮溫度過高或過低,時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B層太薄等等。只有根據(jù)具體情況,找準(zhǔn)原因,問題才會(huì)得以解決。湛江真空離子氮化離子氮化硬度和深度時(shí)間關(guān)系。
離子氮化作為七十年代興起的一種新型滲氮方法與一般的氣體滲氮相比,離子滲氮的特點(diǎn)是:滲氮速度較快,可適當(dāng)縮短滲氮周期,離子氮化時(shí)間短,能縮短到氣體氮化時(shí)間的1/3~2/3。離子氮化處理,可聯(lián)系衡創(chuàng)。滲氮層脆性小,離子氮化表面形成的白層很薄,甚至沒有,另外引起的變形小,特別適宜于形狀復(fù)雜的精密零件。可節(jié)約能源和氨的消耗量,電能消耗為氣體氮化的1/2~1/5,氨氣消耗為氣體氮化的1/5~1/20。易于實(shí)現(xiàn)局部氮化,只要設(shè)法使不欲氮化的部分不產(chǎn)生輝光即可,非滲氮部位便于保護(hù),采用機(jī)械屏蔽、用鐵板隔斷輝光,即可保護(hù)。離子轟擊有凈化表面作用,自動(dòng)去除鈍化膜,不銹鋼、耐熱鋼材料無(wú)需預(yù)先去除鈍化膜,可使不銹鋼、耐熱鋼工件直接滲氮?;衔飳咏Y(jié)構(gòu)、滲層厚度和組織可以控制。處理溫度范圍較寬,即使在350℃以下也能獲得一定厚度的滲氮層。勞動(dòng)條件有所改善,、離子滲氮處理在很低的壓力下進(jìn)行,排出的廢氣極少。氣源為氮?dú)?、氫氣和氨氣,基本上無(wú)有害物質(zhì)產(chǎn)生??梢赃m用于各種材料,包括要求氮化溫度高的不銹鋼、耐熱鋼,以及氮化溫度較低的工模具(工具鋼)和精密零件,而低溫氮化對(duì)氣體氮化來說是相當(dāng)困難的。
離子氮化裝爐時(shí)零件間距如何控制?不同尺寸產(chǎn)品混裝,裝爐零件的間距過小會(huì)影響到零件的滲氮效果,如果過大會(huì)浪費(fèi)裝爐空間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),離子氮化零件在裝爐時(shí)零件之間的間距一般控制在20mm左右。如果零件較小,這個(gè)間距可以適當(dāng)縮小,不過一般不要小于10mm。離子氮化不同零件拼爐時(shí)如何裝爐?在歐洲,自從1986年德國(guó)TEG公司(現(xiàn)歸屬德國(guó)PVA公司)的,熱壁式離子氮化爐已經(jīng)獲得廣的應(yīng)用。熱壁式離子氮化爐因其爐內(nèi)溫度可以通過輔助熱源進(jìn)行分區(qū)調(diào)控,使整爐的溫度均勻性得到了很大的提升,所以對(duì)于裝爐的要求降低了很多。對(duì)于熱壁爐而言,在裝爐方面需要注意的主要是比表面積(輝光表面積與產(chǎn)品重量的比值)相近的產(chǎn)品盡量裝在同一層,這樣可以進(jìn)行良好的溫度調(diào)控。離子氮化法的優(yōu)點(diǎn)都有什么?
離子氮化的常見缺陷:
一、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,如氮化溫度過高或過低,時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B層太薄等等。只有根據(jù)具體情況,找準(zhǔn)原因,問題才會(huì)得以解決。
二、硬度和滲層不均勻裝爐方式不當(dāng),氣壓調(diào)節(jié)不當(dāng)(如供氣量過大),溫度不均,小孔、窄縫未屏蔽造成局面過熱等均會(huì)造成硬度和滲層不均勻。
三、變形超差變形是難以杜絕的,對(duì)易變形件,采取以下措施,有利于減小變形。氮化前應(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)超過氮化后允許變形量的50%);氮化過程中的升、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,盡可能采用較低的氮化溫度。 球鐵曲軸的離子氮化工藝。江門金屬表面離子氮化哪里有
離子氮化和氣體氮化區(qū)別。河源合金鋼離子氮化生產(chǎn)
離子氮化是一種先進(jìn)的表面處理技術(shù),它基于輝光放電原理。在真空爐內(nèi),通入適量的氮?dú)饣虻獨(dú)浠旌蠚怏w,當(dāng)爐內(nèi)氣壓達(dá)到一定值并施加直流電壓時(shí),氣體被電離,產(chǎn)生大量的氮離子和電子。氮離子在電場(chǎng)作用下,高速轟擊工件表面,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,使工件升溫。同時(shí),氮離子在工件表面獲得電子變成氮原子,滲入工件表層,并與金屬原子發(fā)生反應(yīng),形成氮化層。與傳統(tǒng)氮化工藝不同,離子氮化依靠離子的轟擊作用來實(shí)現(xiàn)氮化過程,這種方式使得氮化速度更快,氮化層質(zhì)量更易控制,為眾多行業(yè)的材料表面性能優(yōu)化提供了高效解決方案。河源合金鋼離子氮化生產(chǎn)