在以含氮氣體的低真空爐體內的條件下,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極,在陰極(工件)與陽極(爐體)之間加上高壓(300~900V)直流電源后,稀薄氣體被電離并產生輝光放電,形成氮、氫陽離子,在陰陽極之間形成等離子區。在等離子區強電場作用下,氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動能轉變為熱能,加熱工件表面至所需溫度。離子氮化處理,歡迎聯系衡創。氮、氫等正離子在電場的加速下轟擊零件表面,產生很大熱量以加熱零件,同時使部分鐵原子濺射出來與氮結合生成FeN由于離子的轟擊,工件表面產生原子濺射,因而得到凈化,同時由于吸附和擴散作用,繼而分解出活性氮原子向工件內部擴散而形成氮化層。其在工件表面形成滲氮層,主要有能量轉換、陰極濺射、凝附等具體過程的發生。離子氮化和氣體氮化區別。汕頭真空離子氮化廠家
離子氮化與氣體氮化在多個方面存在差異。從氮化原理看,氣體氮化是通過氨氣在高溫下分解出氮原子,然后氮原子在工件表面吸附并擴散形成氮化層;而離子氮化是利用輝光放電產生的氮離子轟擊工件表面實現氮化。在氮化速度上,離子氮化明顯更快,如前所述,可縮短大量時間。在氮化質量方面,離子氮化能更精確控制氮化層組織和性能,氣體氮化的氮化層質量均勻性相對較差。從設備成本來看,離子氮化設備由于包含真空系統、電源系統等,初期投資較高;氣體氮化設備相對簡單,成本較低。但從長期運行成本考慮,離子氮化因氮化速度快、能耗低,綜合成本可能更具優勢。在應用范圍上,氣體氮化適用于各種形狀和尺寸的工件,對復雜工件的處理能力較強;離子氮化對于形狀簡單、表面積較大的工件效果更佳,不過隨著技術發展,對復雜工件的處理能力也在不斷提升。廣東什么是離子氮化哪里有離子氮化可以直接對S136,304,316等不銹鋼制品的氮化處理。
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。
離子氮化脈沖電源的優點:有利于深孔、窄縫、微孔的滲氮,由于脈沖電源對空心陰極效應的抑制作用,可在深孔、窄縫、微孔內實現氮化。例如可在型腔≥0.6mm的鋁型材擠壓模和Ф4×80(Ф32×1030)的深孔內實現氮化。節能,由于脈沖電源可有效地抑制空心陰極效應的產生,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,縮短了工藝周期,節省了大量的人力物力,提高了設備的綜合使用效率。此外脈沖電源中限流電阻的減小,也可節省部分能量,因此脈沖電源較直流電源更加節能。離子氮化與氣體氮化相比具有氮化時間快,氮化層脆性小,硬度高,節約氨氣用量等優點。
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。潮州模具離子氮化工藝
離子氮化爐的絕緣材料。汕頭真空離子氮化廠家
下面是金屬材料進行離子氮化的工藝特點另外兩個,合金鋼主要指用于結構件的含有某些合金元素的鋼類。合金鋼中有專門用于氮化的材料,如38CrMoAl在達到同樣滲層深度的前提下,它更易于氮化。其它合金鋼也都可進行離子氮化,氮化前要進行調質處理,以獲得所要求的基體性能,同時還可以釋放應力。離子氮化后的工件表層有氮化物組織,可以起到防銹作用。其它黑色金屬,對碳鋼(無合金元素)的離子氮化,也能提高硬度,但不及合金鋼提高硬度的幅度,尤其是低碳鋼,原因是因為其基體組織硬度就低,表面硬度不會高。對這類材料氮化的另一用途是防銹蝕。還有模具鋼、鑄鋼、粉末冶金件都可進行離子氮化,達到提高表面硬度等工藝目標。汕頭真空離子氮化廠家