離子氮化在以含氮?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(yáng)極,在陰極(工件)與陽(yáng)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(yáng)離子,在陰陽(yáng)極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強(qiáng)電場(chǎng)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(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜峁ぜ砻嬷了铚囟?。氮、氫等正離子在電場(chǎng)的加速下轟擊零件表面,產(chǎn)生很大熱量以加熱零件,同時(shí)使部分鐵原子濺射出來(lái)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(shí)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(guò)程的發(fā)生。 離子氮化怎么操作的呢?潮州模具鋼離子氮化作用
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。。滲氮層脆性小,離子氮化表面形成的白層很薄,甚至沒(méi)有,另外引起的變形小,特別適宜于形狀復(fù)雜的精密零件??晒?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。 梅州高頻離子氮化工藝原理離子氮化及其與氣體氮化的區(qū)別你了解了嗎?
離子氮化脈沖電源的優(yōu)點(diǎn):脈沖電源離子氮化技術(shù)的特點(diǎn)與直流離子氮化相比,脈沖電源使離子氮化工藝得到了進(jìn)一步的發(fā)展,并在直流離子氮化技術(shù)基礎(chǔ)上拓寬了應(yīng)用范圍。脈沖電源離子氮化技術(shù)具有如下一些特點(diǎn):工藝參數(shù)單獨(dú)可調(diào),脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)之一是工藝參數(shù)與物理參數(shù)單獨(dú)可調(diào)。這是因?yàn)樵谥绷麟娫礂l件下,既要滿(mǎn)足零件表面的電流密度要求,又要滿(mǎn)足零件保溫電流密度的要求,兩者相互影響。而在脈沖電源條件下,電流密度由峰值電流滿(mǎn)足,保溫電流由平均電流滿(mǎn)足,可由兩個(gè)單獨(dú)參數(shù)分別調(diào)節(jié)。因此,工藝參數(shù)可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)。打弧速度快,脈沖電源的輸出特性,自身就有抑制電弧迅速發(fā)展的特點(diǎn),由于IGBT開(kāi)關(guān)響應(yīng)速度極快,這更利于我們一旦發(fā)現(xiàn)弧光放電就立即關(guān)斷電源,然后重新點(diǎn)燃電源,這些工作均在幾十微秒內(nèi)完成。無(wú)需堵孔,由于脈沖電源對(duì)弧光放電的抑制作用,因此對(duì)于很多零件無(wú)需堵孔,這樣給生產(chǎn)操作帶來(lái)很大的方便。例如處理曲軸時(shí)就不需堵孔,而當(dāng)曲軸上存在有一些為提高零件性能的工藝孔時(shí),這種優(yōu)點(diǎn)就顯得更為突出。
離子氮化的效果,主要取決于材料及材料的前期預(yù)先熱處理,毛坯正火、調(diào)質(zhì)處理、時(shí)效處理等熱處理工序均是用以消除機(jī)加工產(chǎn)生的應(yīng)力,氮化時(shí)減小工件變形。其次,離子氮化前工件的清洗工序很關(guān)鍵,清洗干凈程度直接影響到打弧時(shí)間的長(zhǎng)短,如清洗不夠,終會(huì)造成氮化后工件表面被損傷、燒熔、局部出現(xiàn)軟點(diǎn)等缺陷。清洗時(shí)要注意工件上的小孔、盲孔、窄縫中的油污、鐵屑、毛刺等,且清洗完畢后必須將工件吹干。工件上的小通孔、深盲孔、凹槽和窄縫等部位,可能引起打弧和局部溫度過(guò)高,一定要進(jìn)行屏蔽處理(除非產(chǎn)品要求進(jìn)行氮化處理)。在進(jìn)行離子氮化時(shí),對(duì)工件的非氮化表面的防護(hù)要求十分嚴(yán)格,工件上的螺紋孔、銷(xiāo)孔一定要進(jìn)行屏蔽防護(hù)。以往我們的屏蔽措施一般采用石棉繩堵孔或用黃膠泥堵孔,在離子氮化過(guò)程中,石棉繩和黃膠泥容易松動(dòng)、干裂形成縫隙,導(dǎo)致出現(xiàn)打死弧現(xiàn)象,使設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行,更嚴(yán)重的會(huì)擊傷工件,其屏蔽效果不是很理想。在氣體氮化中,可采用涂防氮化涂料來(lái)對(duì)防氮化部位進(jìn)行防護(hù),但在離子氮化中,氮化爐視防氮化涂料為油污,在打弧過(guò)程中要被打掉,易出現(xiàn)打死弧現(xiàn)象,致使設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行,故在離子氮化中不能采用防氮化涂料來(lái)進(jìn)行防護(hù)。 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。
離子氮化脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)還有處理質(zhì)量好、變形小,利于提高層深,由于脈沖電源對(duì)弧光發(fā)電的抑制作用,弧光在零件表面作用的時(shí)間極短,可獲得高質(zhì)量的表面,絕無(wú)灼傷。并且提高了工件溫度的均勻性,零件變形小。由于其改善了工藝條件,在相同的時(shí)間內(nèi)或者不利于氮化的條件下,能提高層深。能提高設(shè)備的利用率,在直流電源的條件下,由于工藝參數(shù)和物理參數(shù)的相互影響,在保溫時(shí)電壓的調(diào)節(jié)范圍通常在650V左右,而采用脈沖電源,電壓調(diào)節(jié)范圍將提高,例如在處理狹縫時(shí)可將電壓提高到900V,增加了電源的有效輸出。有利于深孔、窄縫、微孔的滲氮,由于脈沖電源對(duì)空心陰極效應(yīng)的抑制作用,可在深孔、窄縫、微孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)氮化。例如可在型腔≥Ф4×80(Ф32×1030)的深孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)氮化。節(jié)能,由于脈沖電源可有效地抑制空心陰極效應(yīng)的產(chǎn)生,避免小孔、窄縫處打死弧,取消了堵孔等工序,省去了不必要的輔助工時(shí),縮短了工藝周期,節(jié)省了大量的人力物力,提高了設(shè)備的綜合使用效率。此外脈沖電源中限流電阻的減小,也可節(jié)省部分能量,因此脈沖電源較直流電源更加節(jié)能。 離子氮化和氣體氮化對(duì)比。離子氮化和氣體氮液的區(qū)別
氮化處理表面硬度能達(dá)到多少?潮州模具鋼離子氮化作用
離子氮化處理后的錐環(huán)支板金相檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。其氮化層是由表面白亮層和擴(kuò)散層組成,圖3a所示為低倍下表面白亮層和擴(kuò)散層的金相照片,可以看出表面白亮層的厚度是比較均勻的。測(cè)得硬化層的層深為0.28mm,白亮層深度為8μm,表面硬化層的硬度為530~540HV。其中表面氮化層的金相組織如圖3b所示,其組織由含氮的板條馬氏體+屈氏體團(tuán)+回火索氏體+少量鐵素體組成。采用 量具測(cè)得內(nèi)齒的圓度變形為0.05~0.07mm,支板平面變形度均值為0.07mm,滿(mǎn)足變形技術(shù)要求。綜上述分析,改善后的離子氮化工藝獲得了質(zhì)量合格的錐環(huán)支板。潮州模具鋼離子氮化作用
廣東衡創(chuàng)金屬制品有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是機(jī)械及行業(yè)設(shè)備,擁有一支專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。公司業(yè)務(wù)分為離子氮化,氣體氮化,真空熱處理,氧化處理等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶(hù)提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識(shí),遵守行業(yè)規(guī)范,植根于機(jī)械及行業(yè)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。衡創(chuàng)熱處理立足于全國(guó)市場(chǎng),依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,及時(shí)響應(yīng)客戶(hù)的需求。