在以含氮氣體的低真空爐體內的條件下,氣源通常采用純氨,也可采用分解氨。把金屬工件作為陰極爐體為陽極,在陰極(工件)與陽極(爐體)之間加上高壓(300~900V)直流電源后,稀薄氣體被電離并產生輝光放電,形成氮、氫陽離子,在陰陽極之間形成等離子區。在等離子區強電場作用下,氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動能轉變為熱能,加熱工件表面至所需溫度。離子氮化處理,歡迎聯系衡創。氮、氫等正離子在電場的加速下轟擊零件表面,產生很大熱量以加熱零件,同時使部分鐵原子濺射出來與氮結合生成FeN由于離子的轟擊,工件表面產生原子濺射,因而得到凈化,同時由于吸附和擴散作用,繼而分解出活性氮原子向工件內部擴散而形成氮化層。其在工件表面形成滲氮層,主要有能量轉換、陰極濺射、凝附等具體過程的發生。離子氮化處理的工藝是如何的?廣東什么是離子氮化作用
離子氮化裝爐時零件間距如何控制?不同尺寸產品混裝,裝爐零件的間距過小會影響到零件的滲氮效果,如果過大會浪費裝爐空間。根據經驗,離子氮化零件在裝爐時零件之間的間距一般控制在20mm左右。如果零件較小,這個間距可以適當縮小,不過一般不要小于10mm。離子氮化不同零件拼爐時如何裝爐?在歐洲,自從1986年德國TEG公司(現歸屬德國PVA公司)的,熱壁式離子氮化爐已經獲得的應用。熱壁式離子氮化爐因其爐內溫度可以通過輔助熱源進行分區調控,使整爐的溫度均勻性得到了很大的提升,所以對于裝爐的要求降低了很多。對于熱壁爐而言,在裝爐方面需要注意的主要是比表面積(輝光表面積與產品重量的比值)相近的產品盡量裝在同一層,這樣可以進行良好的溫度調控。熱壁爐裝爐展示,離子滲氮以其變形小、節能省氣、綠色環保、低溫滲氮等優點在工模具、航空航天、船舶、石油和汽車等領域扮演著越來越重要的角色。清遠模具鋼離子氮化設備離子氮化陰極結構示意圖。
離子滲氮生過程中,如果工藝不當可能出現硬度偏低的情況。生產實踐中,工件滲氮后其表面硬度有時達不到工藝規定的要求,輕者可以返工,重者則造成報廢。造成硬度偏低的原因是多方面的:有設備方面的原因,如系統漏氣造成氧化;有選材方面的原因,如材料選擇不恰當;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,時間短或氮勢不足而造成滲層太薄等等。只有根據具體情況,找準原因,問題才會得以解決。
離子滲氮在鏡面模具應用上的優勢:直接采用預硬的模具鋼進行模具加工,不用整體熱處理,只需要進行離子滲氮即可達到模具使用性能要求,避免因模具整體熱處理過程中產生變形和開裂等風險;離子滲氮變形小,變形量可忽略不計;離子滲氮是在真空的狀態下進行滲氮的,滲后模具表面均勻潔凈,可直接采用研磨膏進行拋光,并能達到鏡面的效果,避免了如氣體滲氮處理后產生拋光性能下降、表面有黑點等表面缺陷;模具表面硬度的提高,可以避免模具在使用過程中出現拉花而需要重新拋光的問題,節省成本和工時;對于不銹鋼類型的模具鋼(如S136、2316、4Cr13等)由于表面存在鈍化膜,因此不能直接氣體滲氮,但離子滲氮可直接進行,而且不影響模具的拋光性能,同時可以獲得比常規熱處理更高的表面硬度(1000~1100HV或70~71HRC)。離子氮化是利用氣體輝光放電原理,使氮原子離子化而滲入金屬表面的一種先進的化學熱處理工藝。
離子氮化能提高低型腔熱鍛模具壽命,離子氮化是通過提高模具表面硬度,增加表面壓應力的原理,來提高熱鍛模具使用壽命。離子氮化適合用于低型腔熱鍛模具,但不適合用于深型腔熱鍛模具。離子氮化是為了提高工件表面耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫等性能,利用等離子輝光放電在離子氮化設備內制備氮化層的一種工藝方法。離子氮化分三個階段,第一階段活性氮原子產生,第二階段活性氮原子從介質中遷移到工件表面,第三階段氮原子從工件表面轉移到芯部。其中第一階段電離和第三階段擴散機制比較清楚,第二階段活性氮原子如何從介質中遷移到工件表面的機理尚存爭議,普遍認可的是“濺射-沉積”理論。具體原理為:高能離子轟擊工件表面,鐵原子脫離基體飛濺出來和空間中的活性氮原子反應形成滲氮鐵,滲氮鐵分子凝聚后再沉積到工件表面。滲氮鐵在一定的滲氮溫度下分解成含氮量更低的氮鐵化合物,釋放出氮原子,滲氮鐵不斷形成為一定厚度的滲氮層。離子氮化的操作說明。揭陽什么叫離子氮化哪里好
離子氮化爐的操作流程及工藝規范要求。廣東什么是離子氮化作用
離子氮化前預先熱處理工藝的制訂原則:為了保證氮化件心部具有必要的力學性能(也稱機械性能),消除加工過程中的內應力,減少氮化變形,為獲得良好的氮化層組織性能提供必要的原始組織,并為機械加工提供條件,零件氮化前必須進行不同的預先熱處理。氮化工藝參數對預先熱處理工藝的要求,預先熱處理中還有就是一道工序的加熱溫度至少要比氮化溫度高20~40℃。否則,零件在氮化過程中其心部組織及力學性能將發生變化,零件的變形無規律,變形量將無法控制。常用的預先熱處理工藝,常用的預先熱處理工藝有調質、淬火+回火、正火及退火。調質是結構鋼常用的預先熱處理工藝,調質的回火溫度至少要比氮化溫度高20~40℃。回火溫度越高,工件硬度越低,基體組織中碳化物彌散度愈小,氮化時氮原子易滲入,氮化層厚度也愈厚,但滲層硬度也愈低。因此,回火溫度應根據對基體性能和滲層性能的要求綜合確定。調質后理想的組織是細小均勻分布的索氏體組織,不允許存在粗大的索氏體組織,也不允許有較多的游離鐵素體存在。調質引起的脫碳對滲層脆性和硬度影響很大,所以調質前的工件應留有足夠的加工余量,以保證機械加工時能將脫碳層全部切除。對氮化后要求變形很小的工件,在精加工前。廣東什么是離子氮化作用