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℃?;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。離子氮化可以找誰處理?湛江真空離子氮化工藝流程
離子氮化與氣體氮化相比,在多個方面展現出優勢。在氮化速度上,離子氮化明顯更快,處理時間大幅縮短,提高了生產效率。氣體氮化依靠氮原子的自然擴散,過程較為緩慢。在氮化層質量方面,離子氮化的氮化層純凈,硬度梯度更合理,表面質量更高,能有效提升材料的綜合性能。而氣體氮化可能因爐內氣氛不均勻等因素,導致氮化層質量不穩定。在能耗方面,離子氮化節能,比氣體氮化能耗低 30% - 40%。此外,離子氮化可實現局部氮化,對復雜形狀工件的氮化處理更具靈活性,而氣體氮化在這方面相對受限。梅州什么是離子氮化工藝原理離子氮化陰極結構示意圖。
等離子滲氮是一種十分有效的生成界面膜層的熱處理方式。輝光放電等離子體中氮擴散進入膜層中,從而增強工件表面硬度。工藝過程中待處理工件為陰極,通入氫氣及氮氣的混合氣體,在數百伏特及50~500Pa壓力下對陽極施偏壓。陰極勢降中,由于基體表面溫度高達450℃以上,氮離子獲得加速并撞擊基體表面從而氮元素滲入工具內部。通過這種方式可形成含鐵或鉻、鉬、鋁及鎂等的氮化物化合層及擴散層。其表面硬度可達1000HV,甚至更高。通常工件表面主要是被稱作為白層的鐵氮化合物。氮含量可以根據應用需要進行調節,甚至完全抑制以便為后續的硬質材料涂層創造更好的表面條件。生成的擴散層從工件表面至芯部幾十毫米的硬度降低非常平緩。在工業化沉積硬質膜方面,電弧蒸發工藝因其簡單便捷而占據著非常重要的地位。
離子氮化過程中,電壓、電流、氣壓、溫度和時間等參數的準確控制至關重要。電壓決定了離子的加速能量,影響氮離子的轟擊效果和氮化速度;電流反映了離子的數量,與氮化層的生長速率相關。氣壓需維持在合適范圍,保證氣體電離和輝光放電的穩定進行。溫度是影響氮化反應的關鍵因素,不同金屬材料和氮化要求對應不同的極好溫度區間,一般在 450 - 650℃之間。處理時間則根據氮化層深度和硬度要求而定,通常為 2 - 20 小時。通過合理調整這些參數,可精確控制氮化層的質量,滿足不同工件的性能需求,確保離子氮化工藝的高效、穩定運行。離子氮化與氣體氮化相比具有氮化時間快,氮化層脆性小,硬度高,節約氨氣用量等優點。
離子氮化是由德國人B.Berghaus于1932年發明的。該法是在0.1~10Torr(Torr=133.3Pa)的含氮氣氛中,以爐體為陽極,被處理工件為陰極,在陰陽極間加上數百伏的直流電壓,由于輝光放電現象便會產生象霓紅燈一樣的柔光覆蓋在被處理工件的表面。此時,已離子化了的氣體成分被電場加速,撞擊被處理工件表面而使其加熱。同時依靠濺射及離子化作用等進行氮化處理。離子氮化法與以往的靠分解氨氣或使用物來進行氮化的方法截然不同,作為一種全新的氮化方法,現已被廣泛應用于汽車、機械、精密儀器、擠壓成型機、模具等許多領域,而且其應用范圍仍在日益擴大。離子氮化的工藝選擇及局部防滲。梅州合金鋼離子氮化設備
離子氮化與氣體氮化相比,氮化時間可縮短1/3~1/2,可獲得較的滲層。湛江真空離子氮化工藝流程
離子氮化處理注意事項之裝爐,清洗工件同氣體氮化,但比較好擦干或晾干再裝入爐內,以節省打弧時間。工件應均勻裝入爐內,工件之間,陰陽極之間必須間隔30mm以上,以免工件之間,兩極之間電流密度過大而致工件局部溫度過高。做好防滲,凡小于2mm的孔,縫隙必須屏蔽,試樣放置在能與工件溫度保持一致的位置上。在離子氮化中經常發生兩種異常輝光發射,有場致發射和電子發射,場致發射即為工件或氣隙存在小孔或小縫隙,或因油質溶化引起輝光集中,導致電流加大產生定點弧光,生成類似于電焊的效果,使工作無法進行。電子發射即為工件存在尖角或工件擺放不當,如兩件之間、陰陽極之間等距離太近,這些地方電流密度較大,當工作時如所給電流太大,則這些位置溫度迅速升高,電流密集于此處,也產生定點弧光,使工作無法進行。湛江真空離子氮化工藝流程