模具制造對(duì)模具的耐磨、抗腐蝕和脫模性能要求極高,離子氮化在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。注塑模具經(jīng)離子氮化處理后,表面形成堅(jiān)硬且致密的氮化層,其硬度可大幅提升,有效抵抗塑料熔體在注塑過(guò)程中的高壓沖刷和摩擦,減少模具表面的磨損和拉傷。同時(shí),氮化層良好的脫模性能使塑料制品更容易從模具中脫出,降低了廢品率,提高了生產(chǎn)效率。壓鑄模具在高溫、高壓的金屬液沖擊下,離子氮化形成的氮化層能增強(qiáng)模具的抗熱疲勞性能,延長(zhǎng)模具使用壽命,降低模具更換頻率,為模具制造企業(yè)節(jié)約成本,提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。離子氮化硬度和深度。真空離子氮化優(yōu)勢(shì)
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。真空離子氮化優(yōu)勢(shì)離子氮化價(jià)格與產(chǎn)品的幾何形狀及技術(shù)要求等因素有關(guān),不能簡(jiǎn)單按重量計(jì)算價(jià)格。
等離子滲氮是一種十分有效的生成界面膜層的熱處理方式。輝光放電等離子體中氮擴(kuò)散進(jìn)入膜層中,從而增強(qiáng)工件表面硬度。工藝過(guò)程中待處理工件為陰極,通入氫氣及氮?dú)獾幕旌蠚怏w,在數(shù)百伏特及50~500Pa壓力下對(duì)陽(yáng)極施偏壓。陰極勢(shì)降中,由于基體表面溫度高達(dá)450℃以上,氮離子獲得加速并撞擊基體表面從而氮元素滲入工具內(nèi)部。通過(guò)這種方式可形成含鐵或鉻、鉬、鋁及鎂等的氮化物化合層及擴(kuò)散層。其表面硬度可達(dá)1000HV,甚至更高。通常工件表面主要是被稱(chēng)作為白層的鐵氮化合物。氮含量可以根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行調(diào)節(jié),甚至完全抑制以便為后續(xù)的硬質(zhì)材料涂層創(chuàng)造更好的表面條件。生成的擴(kuò)散層從工件表面至芯部幾十毫米的硬度降低非常平緩。在工業(yè)化沉積硬質(zhì)膜方面,電弧蒸發(fā)工藝因其簡(jiǎn)單便捷而占據(jù)著非常重要的地位。
離子氮化的常見(jiàn)缺陷之處觀質(zhì)量差,氮化件出爐后首先用肉眼檢查外觀質(zhì)量,鋼鐵零件經(jīng)氮化處理后表面通常呈銀灰色或暗灰色(不同材質(zhì)的工件,離子氮化后其表面顏色略有區(qū)別),鈦及鈦合金件表面應(yīng)呈金黃色。離子滲氮后工件表面不應(yīng)有明顯的電弧燒傷和剝落等缺陷,這些要求在正常情況下是完全可以達(dá)到的。不正常的氮化顏色有以下一些情況: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(nèi)及組合件的接合面上存在含油雜質(zhì),引起強(qiáng)烈弧光放電所致。表面剝落起皮:產(chǎn)生起皮的機(jī)理還不十分清楚,但在生產(chǎn)實(shí)踐中,工件表面清理不凈、脫碳或氣份中含氧量過(guò)多、氮化溫度過(guò)高等有時(shí)會(huì)產(chǎn)生起皮。3.表面發(fā)藍(lán)或呈紫藍(lán)色這是氧化造成的,如果氧化是在氮化結(jié)束后停爐過(guò)程中產(chǎn)生的,則只影響外觀質(zhì)量,對(duì)滲層硬度、深度無(wú)影響。如果氧化是在氮化過(guò)程中產(chǎn)生的,則將不僅影響到產(chǎn)品外觀,而且將直接影響到滲層硬度和深度。表面發(fā)藍(lán)的原因可能有:爐子系統(tǒng)漏氣,氣氛中含水及含氧量過(guò)多;工件各處的溫度不均勻,溫度過(guò)低的部位由于滲氮較弱而呈綠色;冷卻時(shí)工件各部位冷速不一致,冷得慢的部位可能呈藍(lán)色。表面發(fā)黑這對(duì)將氮化作為還有就是一道工序的零件將影響外觀。氣體氮化與離子氮化的優(yōu)缺點(diǎn)。
離子氮化作為強(qiáng)化金屬表面的一種利用輝光放電現(xiàn)象,將含氮?dú)怏w電離后產(chǎn)生的氮離子轟擊零件表面加熱并進(jìn)行氮化,獲得表面滲氮層的離子化學(xué)熱處理工藝,廣適用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼及鈦合金等。零件經(jīng)離子滲氮處理后,可顯著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲勞強(qiáng)度,抗蝕能力及抗燒傷性等。離子氮化,它早在1931年就已在實(shí)驗(yàn)室里取得成功并獲。其所運(yùn)用的輝光放電,是氣體放電的一種重要形式。低氣壓輝光放電的擊穿機(jī)制是,從陰極發(fā)射電子,在放電空間引形成相應(yīng)離子,由此產(chǎn)生的正離子再轟擊陰極使其發(fā)射出更多的電子。按其狀態(tài),輝光放電又可分為前期輝光、正常輝光和異常輝光三個(gè)不同階段。而大電流的穩(wěn)定輝光放電設(shè)備在制造技術(shù)在當(dāng)時(shí)有較大的困難;一直延遲到20世紀(jì)60年代初,人們?cè)谡莆蛰x光放電技術(shù)后,離子氮化才在少數(shù)國(guó)家生產(chǎn)中得到應(yīng)用。目前世界各國(guó)包括我國(guó)在內(nèi),離子氮化生產(chǎn)已獲得迅猛發(fā)展。離子氮化是氣體放電的一種重要形式。汕頭小型離子氮化保養(yǎng)
離子滲氮又稱(chēng)輝光滲氮,是利用輝光放電原理進(jìn)行的。真空離子氮化優(yōu)勢(shì)
離子氮化相較于傳統(tǒng)氮化工藝,具有眾多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先,處理時(shí)間大幅縮短,一般只為氣體氮化的 1/3 - 1/2。這是因?yàn)殡x子的高速轟擊加速了氮原子的滲入,提高了氮化效率。其次,離子氮化在真空環(huán)境下進(jìn)行,氮化層純凈,無(wú)雜質(zhì)污染,表面質(zhì)量高,能獲得更理想的硬度梯度和組織結(jié)構(gòu),有效提升材料的表面性能。再者,通過(guò)精確控制電壓、電流等參數(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)氮化層深度和硬度的準(zhǔn)確調(diào)節(jié),滿(mǎn)足不同工件的多樣化需求。此外,離子氮化還具有節(jié)能特性,能耗比氣體氮化低 30% - 40%,是一種綠色環(huán)保的氮化技術(shù)。真空離子氮化優(yōu)勢(shì)