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。離子氮化是利用氣體輝光放電原理,使氮原子離子化而滲入金屬表面的一種先進的化學熱處理工藝。珠海低溫離子氮化設備
離子氮化法的優點一:離子氮化法不是依靠化學反應的作用,而是利用離子化了的含氮氣體進行氮化處理,所以工作環境十分清潔而無需防止公害的特別設備。離子氮化法利用了離子化了的氣體的濺射作用,因而與以往的氮化處理相比,可凸顯的縮短處理時間(離子滲氮的時間只為普通氣體滲氮時間的1/3~1/5)。離子氮化法利用輝光放電直接對工件進行加熱,也無需特別的加熱和保溫設備,可以獲得均勻的溫度分布,與間接加熱方式相比加熱效率可提高2倍以上,達到節能效果(能源消耗只為氣體滲氮的40~70%)。揭陽離子氮化現貨離子氮化陰極結構示意圖。
離子氮化能提高低型腔熱鍛模具壽命,離子氮化是通過提高模具表面硬度,增加表面壓應力的原理,來提高熱鍛模具使用壽命。離子氮化適合用于低型腔熱鍛模具,但不適合用于深型腔熱鍛模具。離子氮化是為了提高工件表面耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫等性能,利用等離子輝光放電在離子氮化設備內制備氮化層的一種工藝方法。離子氮化分三個階段,第一階段活性氮原子產生,第二階段活性氮原子從介質中遷移到工件表面,第三階段氮原子從工件表面轉移到芯部。其中第一階段電離和第三階段擴散機制比較清楚,第二階段活性氮原子如何從介質中遷移到工件表面的機理尚存爭議,普遍認可的是“濺射-沉積”理論。具體原理為:高能離子轟擊工件表面,鐵原子脫離基體飛濺出來和空間中的活性氮原子反應形成滲氮鐵,滲氮鐵分子凝聚后再沉積到工件表面。滲氮鐵在一定的滲氮溫度下分解成含氮量更低的氮鐵化合物,釋放出氮原子,滲氮鐵不斷形成為一定厚度的滲氮層。
由于離子氮化是在真空中進行,因而可獲得無氧化的加工表面,也不會損害被處理工件的表面光潔度。而且由于是在低溫下進行處理,被處理工件的變形量極小,處理后無需再行加工,極適合于成品的處理。通過調節氮、氫及其他(如碳、氧、硫等)氣氛的比例,可自由地調節化合物層的相組成,從而獲得預期的機械性能。離子氮化從380℃起即可進行氮化處理,此外,對鈦等特殊材料也可在850℃的高溫下進行氮化處理,因而適應范圍十分廣。由于離子氮化是在低氣壓下以離子注入的方式進行,因而耗氣量極少(只為氣體滲氮的百分之幾)。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。
離子滲氮的幾個問題:溫度測量。普通熱處理設備利用電熱體發熱加熱工件,爐內溫度均勻,測溫熱電偶的溫度可反映工件溫度。離子滲氮靠工件自身輝光放電加熱,而且工件帶陰極電位,熱電偶不能與工件直接接觸,所以測溫熱電偶的溫度與工件溫度不一致。爐內工件越少,熱電偶距離工件越遠,熱電偶溫度與工件溫度相差越大。實際操作時,經常采取目測溫度等方法,彌補測溫不準的問題。溫度均勻性。離子滲氮靠自身輝光放電加熱,同一爐不同工件,質量不同,表面積不同,受熱也不同,所以工件溫度可能不均勻。實際工藝操作時,同爐工件相差不要太大。要考慮工件的裝爐方式,質量大,表面積小的工件受熱條件差,溫度偏低,裝爐時,放在陰極盤的內圈或下部,必要時,加輔助陰極。帶有小孔、窄縫工件的處理。帶有小孔、窄縫的工件,易產生空心陰極效應,導致局部電流過大,溫升過高而產生弧光放電,工藝不能進行。建議將小孔、窄縫屏蔽,如不易屏蔽,則須調整氣壓,來調整陰極放電長度,避免產生空心陰極效應。離子氮化及其與氣體氮化的區別你真的了解了嗎?汕頭小型離子氮化對比
離子氮化使用手冊介紹。珠海低溫離子氮化設備
離子氮化脈沖電源的優點:脈沖電源離子氮化技術的特點與直流離子氮化相比,脈沖電源使離子氮化工藝得到了進一步的發展,并在直流離子氮化技術基礎上拓寬了應用范圍。脈沖電源離子氮化技術具有如下一些特點:工藝參數單獨可調,脈沖電源的優點之一是工藝參數與物理參數單獨可調。這是因為在直流電源條件下,既要滿足零件表面的電流密度要求,又要滿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足,保溫電流由平均電流滿足,可由兩個單獨參數分別調節。因此,工藝參數可在較大范圍內變動。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展的特點,由于IGBT開關響應速度極快,這更利于我們一旦發現弧光放電就立即關斷電源,然后重新點燃電源,這些工作均在幾十微秒內完成。珠海低溫離子氮化設備