離子氮化是一種利用輝光放電原理的表面強(qiáng)化技術(shù)。在真空爐內(nèi),通入適量的含氮?dú)怏w,如氨氣(NH?),并施加一定的直流電壓。此時(shí),爐內(nèi)氣體被電離,形成等離子體。其中,氮離子(N?)在電場(chǎng)作用下高速轟擊工件表面,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,使工件表面溫度升高。同時(shí),氮離子被工件表面吸附并向內(nèi)部擴(kuò)散,與金屬原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氮化層。例如,在對(duì)鋼鐵材料進(jìn)行離子氮化時(shí),氮離子與鐵原子結(jié)合,在表面形成各種氮化物相,如 Fe?N、Fe?N 等。這些氮化物相具有高硬度、高耐磨性和良好的抗腐蝕性,從而顯著提高工件的表面性能。這種基于離子轟擊和擴(kuò)散的原理,使得離子氮化與傳統(tǒng)氮化方法在機(jī)制上有明顯區(qū)別,為其獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)奠定了基礎(chǔ)。離子氮化與氣體氮化相比,氮化時(shí)間可縮短1/3~1/2,可獲得較的滲層。中山不銹鋼離子氮化檢查
離子氮化工藝技術(shù)應(yīng)用常見(jiàn)問(wèn)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(shí)間或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B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(guò)大)、溫度不均、小孔窄縫未屏蔽造成局面過(guò)熱等均會(huì)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(guò)氮化后允許變形量的50%);氮化過(guò)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(duì)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。佛山小型離子氮化離子氮化是氣體放電的一種重要形式。
離子氮化處理注意事項(xiàng)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(nèi),以節(jié)省打弧時(shí)間。工件應(yīng)均勻裝入爐內(nèi),工件之間,陰陽(yáng)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(guò)大而致工件局部溫度過(guò)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(jīng)常發(fā)生兩種異常輝光發(fā)射,有場(chǎng)致發(fā)射和電子發(fā)射,場(chǎng)致發(fā)射即為工件或氣隙存在小孔或小縫隙,或因油質(zhì)溶化引起輝光集中,導(dǎo)致電流加大產(chǎn)生定點(diǎn)弧光,生成類似于電焊的效果,使工作無(wú)法進(jìn)行。電子發(fā)射即為工件存在尖角或工件擺放不當(dāng),如兩件之間、陰陽(yáng)極之間等距離太近,這些地方電流密度較大,當(dāng)工作時(shí)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(chǎn)生定點(diǎn)弧光,使工作無(wú)法進(jìn)行。
離子氮化法具有以下一些優(yōu)點(diǎn):由于離子氮化是在真空中進(jìn)行,因而可獲得無(wú)氧化的加工表面,也不會(huì)損害被處理工件的表面光潔度。而且由于是在低溫下進(jìn)行處理,被處理工件的變形量極小,處理后無(wú)需再行加工,極適合于成品的處理。通過(guò)調(diào)節(jié)氮、氫及其他(如碳、氧、硫等)氣氛的比例,可自由地調(diào)節(jié)化合物層的相組成,從而獲得預(yù)期的機(jī)械性能。離子氮化從380℃起即可進(jìn)行氮化處理,此外,對(duì)鈦等特殊材料也可在850℃的高溫下進(jìn)行氮化處理,因而適應(yīng)范圍十分廣。由于離子氮化是在低氣壓下以離子注入的方式進(jìn)行,因而耗氣量極少(只為氣體滲氮的百分之幾),可降低耗能。離子氮化和氣體氮化區(qū)別。
離子氮化減小變形的方法。1.根據(jù)工件的服役條件,正確選用材料。避免因追求工件性能而盲目使用“好”材料(高合金鋼)的現(xiàn)象。2.根據(jù)工件的服役條件,提出合理的氮化要求,避免片面追求氮化層深度和硬度的現(xiàn)象。3.正確做好氮化前的預(yù)先熱處理工作和“穩(wěn)定化"處理,預(yù)先熱處理工藝參數(shù)的制定必須正確,操作必須合理。對(duì)形狀復(fù)雜的零件,在精加工前必須進(jìn)行一次或幾次“穩(wěn)定化”處哩。4.在工藝允許的前提下,適當(dāng)降低氮化溫度,縮短氮化時(shí)間。5.在保證氮化層性能的前提下,調(diào)整氮化氣氛。6.合理裝爐,確保同爐工件溫度的均勻性。氣體氮化與離子氮化的優(yōu)缺點(diǎn)。潮州小型離子氮化廠家直銷
離子氮化爐的絕緣材料。中山不銹鋼離子氮化檢查
離子氮化能提升金屬表面硬度,為金屬材料提供出色的耐磨性。以模具鋼為例,經(jīng)離子氮化處理后,表面硬度可從原本的 HV200 - 300 提升至 HV1000 - 1200 甚至更高。這是由于在離子氮化過(guò)程中,氮原子與金屬原子結(jié)合形成了硬度極高的氮化物,如 Fe?N、Fe?N 等。這些氮化物彌散分布在金屬表面,形成了一層堅(jiān)硬的防護(hù)層,極大地增強(qiáng)了金屬表面抵抗摩擦和磨損的能力。在機(jī)械制造中,齒輪、軸類等零件經(jīng)離子氮化后,表面硬度的提升使其能夠承受更大的載荷,降低磨損,延長(zhǎng)使用壽命,提高機(jī)械裝備的可靠性和穩(wěn)定性。中山不銹鋼離子氮化檢查