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)。離子氮化處理用什么材料硬度會(huì)高。佛山合金鋼離子氮化處理
離子氮化設(shè)備主要由真空爐體、供氣系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分組成。真空爐體是離子氮化的反應(yīng)容器,通常采用不銹鋼材質(zhì),具有良好的密封性,能夠承受一定的壓力。爐內(nèi)設(shè)有工件放置架,確保工件在處理過(guò)程中均勻受熱和接受離子轟擊。供氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)向爐內(nèi)通入適量的含氮?dú)怏w,如氨氣、氮?dú)馀c氫氣的混合氣體等,通過(guò)流量控制器精確控制氣體流量和比例。電源系統(tǒng)提供離子氮化所需的直流或脈沖電壓,一般電壓范圍在 300 - 1000V 之間,可根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。控制系統(tǒng)則用于監(jiān)控和調(diào)節(jié)爐內(nèi)的溫度、壓力、氣體流量、電壓和電流等參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)離子氮化過(guò)程的精確控制。例如,通過(guò)熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)溫度,并反饋給控制系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)整加熱功率,保證溫度的穩(wěn)定性。這些部分相互配合,共同保證離子氮化工藝的順利進(jìn)行。佛山模具表面離子氮化缺點(diǎn)離子氮化工藝原理是什么。
離子滲氮生過(guò)程中,如果工藝不當(dāng)可能出現(xiàn)硬度偏低的情況。生產(chǎn)實(shí)踐中,工件滲氮后其表面硬度有時(shí)達(dá)不到工藝規(guī)定的要求,輕者可以返工,重者則造成報(bào)廢。造成硬度偏低的原因是多方面的:有設(shè)備方面的原因,如系統(tǒng)漏氣造成氧化;有選材方面的原因,如材料選擇不恰當(dāng);有前期熱處理方面的原因,如基本硬度太低,表面脫碳等;有工藝方面的原因,如滲氮溫度過(guò)高或過(guò)低,時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B層太薄等等。只有根據(jù)具體情況,找準(zhǔn)原因,問(wèn)題才會(huì)得以解決。
離子滲氮在鏡面模具應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì):直接采用預(yù)硬的模具鋼進(jìn)行模具加工,不用整體熱處理,只需要進(jìn)行離子滲氮即可達(dá)到模具使用性能要求,避免因模具整體熱處理過(guò)程中產(chǎn)生變形和開(kāi)裂等風(fēng)險(xiǎn);離子滲氮變形小,變形量可忽略不計(jì);離子滲氮是在真空的狀態(tài)下進(jìn)行滲氮的,滲后模具表面均勻潔凈,可直接采用研磨膏進(jìn)行拋光,并能達(dá)到鏡面的效果,避免了如氣體滲氮處理后產(chǎn)生拋光性能下降、表面有黑點(diǎn)等表面缺陷;模具表面硬度的提高,可以避免模具在使用過(guò)程中出現(xiàn)拉花而需要重新拋光的問(wèn)題,節(jié)省成本和工時(shí);對(duì)于不銹鋼類(lèi)型的模具鋼(如S136、2316、4Cr13等)由于表面存在鈍化膜,因此不能直接氣體滲氮,但離子滲氮可直接進(jìn)行,而且不影響模具的拋光性能,同時(shí)可以獲得比常規(guī)熱處理更高的表面硬度(1000~1100HV或70~71HRC)。離子氮化是氣體放電的一種重要形式。
航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芤髽O為嚴(yán)苛,離子氮化在其中扮演著不可或缺的角色。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的惡劣環(huán)境下工作,需具備優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗氧化性和耐磨性。離子氮化可在葉片表面形成耐高溫、抗氧化的氮化層,有效提高葉片的高溫穩(wěn)定性和抗熱腐蝕性能,確保發(fā)動(dòng)機(jī)在極端條件下可靠運(yùn)行。飛機(jī)起落架等關(guān)鍵部件,經(jīng)離子氮化處理后,表面硬度和疲勞強(qiáng)度大幅提升,能更好地承受飛機(jī)起降時(shí)的巨大沖擊力和復(fù)雜應(yīng)力,保障飛行安全。離子氮化技術(shù)為航空航天材料性能的優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的支撐。離子氮化爐陰極結(jié)構(gòu)的研試。低溫離子氮化加工
離子氮化處理加工處理。佛山合金鋼離子氮化處理
離子氮化技術(shù)的起源可回溯到 20 世紀(jì) 30 年代,當(dāng)時(shí)德國(guó)科學(xué)家伯恩施坦初次提出了離子氮化的概念。但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,早期發(fā)展緩慢。直到 50 年代末至 60 年代初,隨著真空技術(shù)和電源技術(shù)的進(jìn)步,離子氮化設(shè)備逐漸完善,該技術(shù)才開(kāi)始進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。在隨后的幾十年里,離子氮化技術(shù)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。從初簡(jiǎn)單的直流離子氮化,發(fā)展到脈沖離子氮化,有效解決了傳統(tǒng)直流離子氮化中存在的空心陰極效應(yīng)等問(wèn)題,提高了氮化質(zhì)量和效率。同時(shí),設(shè)備的自動(dòng)化程度不斷提高,工藝控制更加精確,應(yīng)用領(lǐng)域也從初的機(jī)械制造行業(yè),逐步拓展到航空航天、汽車(chē)、模具等眾多領(lǐng)域,成為一種廣泛應(yīng)用且不斷發(fā)展的表面處理技術(shù)。佛山合金鋼離子氮化處理