離子氮化工藝技術(shù)應(yīng)用常見問題:硬度低。主要原因包括系統(tǒng)漏氣造成氧化、選材不當(dāng)、基體硬度低、氮化溫度、時間或氮勢不足而造成滲層太薄。硬度和涂層不均勻。主要原因包括: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造成硬度和滲層不均勻。變形超差。減少變形的措施包括: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。鋼材熱處理:離子氮化、液體氮化、氣體氮化的作用及技術(shù)流程。東莞合金鋼離子氮化處理廠家
在以含氮?dú)怏w的低真空爐體內(nèi)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(chǎn)生輝光放電,形成氮、氫陽離子,在陰陽極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強(qiáng)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(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜峁ぜ砻嬷了铚囟?。離子氮化處理,歡迎聯(lián)系衡創(chuàng)。氮、氫等正離子在電場的加速下轟擊零件表面,產(chǎn)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(jié)合生成FeN由于離子的轟擊,工件表面產(chǎn)生原子濺射,因而得到凈化,同時由于吸附和擴(kuò)散作用,繼而分解出活性氮原子向工件內(nèi)部擴(kuò)散而形成氮化層。其在工件表面形成滲氮層,主要有能量轉(zhuǎn)換、陰極濺射、凝附等具體過程的發(fā)生。佛山合金鋼離子氮化工藝流程離子氮化爐陰極結(jié)構(gòu)的研試。
離子氮化處理工藝:處理溫度:閥板880~900。C,閥座840~860。C處理時間:6~8h比較大加熱速度:15℃/min比較大冷卻速度:18℃/min反應(yīng)氣氛:N2與H2混合氣體,并適當(dāng)引入其他氣體,如氧等氮勢:66%~90%工作氣壓:3999~5332Pa氣體流量:100~150L/h電流密度:3~7mA/cm2擬進(jìn)行離子氮化的零件必須經(jīng)過徹底的清洗,以免因油污、銹斑、揮發(fā)物等而引起電弧,損傷零件。零件在裝爐時,其間隙必須足夠大而均勻,裝載過密處往往會引起溫度過高。對局部氮化的零件,可在非滲部位用外罩(對凸出面而言)或塞子(對內(nèi)凹面或孔而言)屏蔽,以避免在該處起輝。裝爐時還要注意合理地分布測溫監(jiān)控?zé)犭娕肌4送怆x子氮化技術(shù)主要儀器就是離子氮化爐,通過離子滲氮可以使?jié)B氮的周期縮短60%~70%,簡化工序,零件變形小,產(chǎn)品質(zhì)量好,節(jié)約能源,無污染,是近年來發(fā)展較快的熱處理工藝。離子氮化設(shè)備由氮化爐、真空系統(tǒng)、供氮系統(tǒng)、電源及溫度測控系統(tǒng)組成。氮化介質(zhì)一般采用氨或氮?dú)浠旌蠚怏w。離子氮化操作要求嚴(yán)格,否則易導(dǎo)致溢度不均勻和弧光放電。離子氮化開始于30年代,到50年代只用于炮管內(nèi)膛氮化。60年代推廣使用于結(jié)構(gòu)鋼、工模具鋼、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、不銹鋼和耐熱鋼等。
離子氮化具有諸多工藝特點(diǎn)。首先,氮化速度快,相比傳統(tǒng)氣體氮化,其氮化時間可縮短 1/3 - 1/2。這是因為離子氮化過程中,氮離子直接轟擊工件表面,加速了氮原子的擴(kuò)散速度。其次,處理溫度范圍寬,一般可在 350 - 700℃之間進(jìn)行,能滿足不同材料和性能要求。對于一些對變形要求嚴(yán)格的材料,可在較低溫度下進(jìn)行離子氮化,有效控制變形量。再者,離子氮化能夠精確控制氮化層的厚度和組織形態(tài)。通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù),如電壓、電流、氣體流量和處理時間等,可以獲得從幾微米到幾百微米不等的氮化層厚度,并且可以根據(jù)需求形成不同的相結(jié)構(gòu),如化合物層和擴(kuò)散層的比例可靈活調(diào)整。此外,離子氮化過程環(huán)保,能耗低,因為它在真空環(huán)境下進(jìn)行,無需大量的化學(xué)試劑,且能量利用率高。離子氮化處理超長超大復(fù)雜工件,易維護(hù),特惠,高標(biāo)準(zhǔn),脈沖技術(shù)同行更優(yōu)。
離子氮化前預(yù)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(xué)性能(也稱機(jī)械性能),消除加工過程中的內(nèi)應(yīng)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(jī)械加工提供條件,零件氮化前必須進(jìn)行不同的預(yù)先熱處理。氮化工藝參數(shù)對預(yù)先熱處理工藝的要求,預(yù)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(xué)性能將發(fā)生變化,零件的變形無規(guī)律,變形量將無法控制。常用的預(yù)先熱處理工藝,常用的預(yù)先熱處理工藝有調(diào)質(zhì)、淬火+回火、正火及退火。調(diào)質(zhì)是結(jié)構(gòu)鋼常用的預(yù)先熱處理工藝,調(diào)質(zhì)的回火溫度至少要比氮化溫度高20~40℃?;鼗饻囟仍礁?,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(yīng)根據(jù)對基體性能和滲層性能的要求綜合確定。調(diào)質(zhì)后理想的組織是細(xì)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(diào)質(zhì)引起的脫碳對滲層脆性和硬度影響很大,所以調(diào)質(zhì)前的工件應(yīng)留有足夠的加工余量,以保證機(jī)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。離子氮化不污染空氣,氣體耗量小,質(zhì)量穩(wěn)定,可以實現(xiàn)自動控制,已獲得了廣泛應(yīng)用。東莞合金鋼離子氮化處理廠家
離子氮化陰極結(jié)構(gòu)示意圖。東莞合金鋼離子氮化處理廠家
由于空心陰極效應(yīng),當(dāng)小孔的孔徑比達(dá)到一定數(shù)值時,離子氮化的滲氮也無法正常進(jìn)行,因為深孔內(nèi)起輝容易導(dǎo)致孔內(nèi)輝光疊加進(jìn)而引起工件表面超溫。另一方面,如果孔深過大,受陰陽極距離的影響,孔內(nèi)的起輝難度會增大,導(dǎo)致工件溫度偏低。根據(jù)經(jīng)驗,通孔的內(nèi)孔長度與直徑的比值達(dá)到8時滲氮效果會變差,此時可以增加輔極來改善滲氮效果;通孔的內(nèi)孔長度與直徑的比值達(dá)到16時滲氮會變得很困難,需要特殊方法才能實現(xiàn)。如果有需要離子氮化的需要,歡迎聯(lián)系我們衡創(chuàng)。東莞合金鋼離子氮化處理廠家