離子氮化法具有以下一些優點: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),可降低耗能。在相同的氨流量和氨壓下,進行離子氮化與氣體氮化的對比實驗,證明離子氮化比氣體氮化的效果好。陽江高速鋼離子氮化溫度
鋼鐵材料是離子氮化應用為廣的對象之一。對于碳素鋼,離子氮化能顯著提高其表面硬度和耐磨性。在較低溫度下進行離子氮化,可在不影響基體強度和韌性的前提下,使表面形成硬度較高的氮化層,有效改善其切削性能和抗磨損性能。對于合金鋼,離子氮化不僅能提高表面硬度,還能增強其抗腐蝕性能。合金元素如鉻、鉬、釩等在離子氮化過程中與氮形成穩定的氮化物,進一步強化了氮化層。例如,鉻鉬合金鋼經離子氮化后,在高溫、高壓和腐蝕環境下的工作性能得到極大提升。對于不銹鋼,離子氮化可在保持其原有耐腐蝕性的基礎上,提高表面硬度,解決不銹鋼表面硬度低、易磨損的問題。通過優化離子氮化工藝參數,可使不銹鋼表面形成致密的氮化層,同時避免因氮化導致的晶間腐蝕等問題,拓寬了不銹鋼的應用領域。東莞低溫離子氮化注意事項離子氮化價格與產品的幾何形狀及技術要求等因素有關,不能簡單按重量計算價格。
離子氮化法是由德國人B.Berghaus在1932年發明的。該法是在0.1~10Torr(1Torr=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,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。
鋼鐵零件經氮化處理后表面通常呈銀灰色或暗灰色(不同材質的工件,離子氮化后其表面顏色略有區別),鈦及鈦合金件表面應呈金黃色。表面電弧燒傷主要是由于工件表面、工件上的小孔中或焊接件的空腔內及組合件的接合面上存在含油雜質,引起強烈弧光放電所致。表面剝落起皮:產生起皮的機理還不十分清楚,但在生產實踐中,工件表面清理不凈、脫碳或氣份中含氧量過多、氮化溫度過高等有時會產生起皮。表面發藍或呈紫藍色這是氧化造成的,如果氧化是在氮化結束后停爐過程中產生的,則只影響外觀質量,對滲層硬度、深度無影響。如果氧化是在氮化過程中產生的,則將不僅影響到產品外觀,而且將直接影響到滲層硬度和深度。表面發藍的原因可能有:爐子系統漏氣,氣氛中含水及含氧量過多;工件各處的溫度不均勻,溫度過低的部位由于滲氮較弱而呈綠色;冷卻時工件各部位冷速不一致,冷得慢的部位可能呈藍色。表面發黑的原因可能是:爐子系統漏氣,氣氛中含水量及含氧量過高;溫度過高;工件上的油污及氧化皮未去凈等。離子氮化處理加工工藝。
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反應氣氛:N2與H2混合氣體,并適當引入其他氣體,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擬進行離子氮化的零件必須經過徹底的清洗,以免因油污、銹斑、揮發物等而引起電弧,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控熱電偶。此外離子氮化技術主要儀器就是離子氮化爐,通過離子滲氮可以使滲氮的周期縮短60%~70%,簡化工序,零件變形小,產品質量好,節約能源,無污染,是近年來發展較快的熱處理工藝。離子氮化設備由氮化爐、真空系統、供氮系統、電源及溫度測控系統組成。氮化介質一般采用氨或氮氫混合氣體。離子氮化操作要求嚴格,否則易導致溢度不均勻和弧光放電。離子氮化開始于30年代,到50年代只用于炮管內膛氮化。60年代推廣使用于結構鋼、工模具鋼、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、不銹鋼和耐熱鋼等。離子氮化硬度和深度時間關系。廣州真空離子氮化工藝原理
離子氮化陰極結構示意圖。陽江高速鋼離子氮化溫度
離子氮化法的優點二: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。通過控制氣氛,可調節化合物層的相結構,化合物層的脆性明顯低于氣體氮化的脆性,離子氮化為工件的還有就是一道工序。離子氮化從380℃起即可進行氮化處理,此外,對鈦、鈦合金等特殊材料也可在850℃的高溫下進行氮化處理,因而適應范圍十分廣。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),可降低處理成本。陽江高速鋼離子氮化溫度