离子氮化作为强化金属表面的一种化学热处理方法,广适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后,可显著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲劳强度,抗蚀能力及抗烧伤性等。离子渗氮又称辉光渗氮,是利用辉光放电原理进行的。离子渗氮是在充以含氮气体的低真空炉体内把金属工件作为阴极炉体为阳极,通电后介质中的氮氢原子在高压直流电场下被电离,在阴阳极之间形成等离子区。在等离子区强电场作用下,氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。离子的高动能转变为热能,加热工件表面至所需温度。由于离子的轰击,工件表面产生原子溅射,因而得到净化,同时由于吸附和扩散作用,氮遂渗入工件表面。离子氮化处理用什么材料硬度会高。佛山小型离子氮化哪里有
离子氮化的常见缺陷之处观质量差,氮化件出炉后首先用肉眼检查外观质量,钢铁零件经氮化处理后表面通常呈银灰色或暗灰色(不同材质的工件,离子氮化后其表面颜色略有区别),钛及钛合金件表面应呈金黄色。离子渗氮后工件表面不应有明显的电弧烧伤和剥落等缺陷,这些要求在正常情况下是完全可以达到的。不正常的氮化颜色有以下一些情况:表面电弧烧伤:主要是由于工件表面、工件上的小孔中或焊接件的空腔内及组合件的接合面上存在含油杂质,引起强烈弧光放电所致。表面剥落起皮:产生起皮的机理还不十分清楚,但在生产实践中,工件表面清理不净、脱碳或气份中含氧量过多、氮化温度过高等有时会产生起皮。3.表面发蓝或呈紫蓝色这是氧化造成的,如果氧化是在氮化结束后停炉过程中产生的,则只影响外观质量,对渗层硬度、深度无影响。如果氧化是在氮化过程中产生的,则将不仅影响到产品外观,而且将直接影响到渗层硬度和深度。表面发蓝的原因可能有:炉子系统漏气,气氛中含水及含氧量过多;工件各处的温度不均匀,温度过低的部位由于渗氮较弱而呈绿色;冷却时工件各部位冷速不一致,冷得慢的部位可能呈蓝色。表面发黑这对将氮化作为还有就是一道工序的零件将影响外观。 佛山什么叫离子氮化厂家离子氮化及其与气体氮化的区别你真的了解了吗?
离子氮化处理注意事项:升温及保温,首先关闭通气阀,给真空泵及水冷电阻通冷却水。启动真空泵,打开蝶形阀,当真空度<100Pa时,即可送高压,缓慢进给占空比。当高压到达800V时,炉内即可产生辉光放电。此时正常状态为炉内跳跃飞逐的散弧,随着飞弧的减少,逐渐加大占空比,当飞弧消失即向炉内缓慢充入氨气,并关小真空泵蝶形阀,使炉内气体流通率下降,以保证炉内温度均匀,并随温度的升高,视所需氨量的变化逐渐加大供氨量。当感觉炉体温度保持在50℃以下,并开始观测炉内温度,观测时应首先停止电流供给,灭掉辉光。正常工件在渗氮时应为500~550℃间,此时在观察孔可见工件为暗红色,模糊可见工件轮廓,不能分辨部位,如齿轮不能看清齿形。如清晰看清工件,则工件温度即为偏高,当工件到温后,即调整修正供氨量、抽气率、电流,使之保持平衡。在工作中观察他们的变化,尤其是氨量与抽气率之间保持一种平衡状态,因为在高压不变的状态下,气体密度决定了电流的大小,因而影响温度。
离子渗氮的几个问题:温度测量。普通热处理设备利用电热体发热加热工件,炉内温度均匀,测温热电偶的温度可反映工件温度。离子渗氮靠工件自身辉光放电加热,而且工件带阴极电位,热电偶不能与工件直接接触,所以测温热电偶的温度与工件温度不一致。炉内工件越少,热电偶距离工件越远,热电偶温度与工件温度相差越大。实际操作时,经常采取目测温度等方法,弥补测温不准的问题。温度均匀性。离子渗氮靠自身辉光放电加热,同一炉不同工件,质量不同,表面积不同,受热也不同,所以工件温度可能不均匀。实际工艺操作时,同炉工件相差不要太大。要考虑工件的装炉方式,质量大,表面积小的工件受热条件差,温度偏低,装炉时,放在阴极盘的内圈或下部,必要时,加辅助阴极。带有小孔、窄缝工件的处理。带有小孔、窄缝的工件,易产生空心阴极效应,导致局部电流过大,温升过高而产生弧光放电,工艺不能进行。建议将小孔、窄缝屏蔽,如不易屏蔽,则须调整气压,来调整阴极放电长度,避免产生空心阴极效应。 离子氮化处理加工工艺。
离子渗氮渗氮层的形成也是由分解、吸收、扩散三个基本过程组成的。但是,由于辉光放电的作用,其机理有所不同。在真空炉体内,工件接阴极,炉体接阳极,在阴阳极间施加数百伏的直流电压,产生辉光放电,使含氮的稀薄气体﹝如氨气﹞电离,形成等离子体。N+、H+离子在阴极位降区被加速,轰击阴极表面,使阴极表面活化,并发生一系列反应。首先,离子轰击动能转化为热能,加热工件。其次,离子轰击打出电子,产生二次电子发射,同时,由于阴极溅射作用,工件表面的C、O、Fe等原子被轰击出来,Fe与阴极附近的活性N原子﹝或N离子﹞结合形成FeN沉积在阴极表面,依次分解:FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N,并同时产生活性N原子,由于阴极由表及里的高N浓度差,活性N原子在一定温度下,向心部扩散形成渗氮层。 离子氮化阴极结构示意图。潮州小型离子氮化价格咨询
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离子氮化处理注意事项之降温,保温到预定时间后,开始向炉体内大量给冷却水,当炉体完全冷却后,即关闭蝶阀,停真空泵,停高压,并向炉内大量供氨,待炉内充满氨气,即将氨气供给降为微量,保持正压。待炉内温度降到180℃以下时,停氨气,停冷却水,重新启动真空泵。抽至完全真空后,停真空泵,打开通气阀,待炉内恢复常压后吊开炉盖交检工件。另外,由于离子氮化的过程是起辉电离放电的过程,所以一定要遵循基本的放电原理。当阴极放电长度小于小孔或窄缝尺寸的一半时,离子氮化才能够正常进行。而阴极放电长度主要受气压、气体组分、电压等参数的影响,.小也就能控制到1mm左右,所以理论上通过起辉进行氮化的小孔和窄缝的.小尺寸是2mm。 佛山小型离子氮化哪里有
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