對滲氮結構零件的服役條件分類,至少有以下6種:①只要求零件表面耐磨。②要求零件表面耐磨兼抗疲勞性。③要求零件表面耐磨兼耐蝕性。④要求零件在重載下耐磨和較長使用壽命。⑤要求零件在輕載交變接觸應力下長壽命工作。⑥要求零件在重載交變接觸應力下長壽命工作。根據上述服役條件,可以對滲氮零件提出性能要求并進行主次排序:①耐磨性。②抗疲勞性。③耐蝕性。④韌性。⑤強度。針對零件不同的服役條件,滲氮零件必須綜合考慮滲氮化合物層、擴散層和基體強韌性的合理配置,充分發揮離子滲氮離子轟擊的優勢,把三層理念充分運用到制定滲氮工藝中,提出了淺層滲氮、深層滲氮和深層滲氮硬化工藝,還有無化合物層、無脈狀組織和韌性化合物層等特種離子滲氮工藝。離子滲氮工藝應以性能優先,優先保證零件服役條件對性能要求排序中主要性能的要求,所采用的工藝應以低溫優先,可實現離子滲氮的優勢,獲得較好滲氮層和強化的基體。以42CrMo鋼為例,基體290~320HV,為達到滲氮層深,可選450℃×50h,或480℃×30h或500℃×20h;為達到滲氮層深,可選450℃×30h,或480℃×20h,或500℃×10h。離子滲氮將以微變形、高性能、廣應用和環保好的優勢不斷向前發展。 離子氮化不污染空氣,氣體耗量小,質量穩定,可以實現自動控制,已獲得了廣泛應用.梅州合金鋼離子氮化生產
二十世紀六十年代離子滲氮理論開始應用于生產實際,至今已經歷了近五十年,離子滲氮已經成為離子熱處理技術中較成熟、較普及、較富有生命力的工藝。隨著工藝技術的進步,離子滲氮理論也在不斷充實完善,但至今尚無一種理論能解釋所有離子滲氮現象。人們在不同的試驗條件下,先后提出了濺射、氮氫分子離子化、中性原子轟擊等幾種離子滲氮理論。以下對濺射理論做一簡要介紹。濺射理論是一種為許多人所接受(或默認)的經典理論,該理論于1965年由。該理論認為,滲氮層是通過陰極濺射形成。在真空爐體內,工件為陰極,爐體為陽極,加上直流高壓后,稀薄氣體電離,形成等離子體。N+、H+、NH3+等正離子在陰極位降區被加速,轟擊工件(陰極)表面,其動能消耗于:①轉化為熱能加熱工件。②打出電子,產生二次電子發射。③陰極濺射。高能正離子轟擊陰極造成C、N、O、Fe等原子濺射,而Fe不斷與陰極表面附近的活性氮原子化合成高氮化合物FeN(Fe成為活性氮的載體),由于背散射又沉積到陰極表面,隨后在離子轟擊和熱作用下,氮化鐵分解(FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N)轉變為低氮化合物,分解析出的氮原子一部分擴散進鋼鐵內,一部分返回等離子區。 佛山高頻離子氮化商家離子滲氮又稱輝光滲氮,是利用輝光放電原理進行的。
離子滲氮工藝參數:1.滲氮溫度滲氮溫度是重要的工藝參數,溫度的高低直接影響滲氮速度﹑硬度及滲氮層組織。在一定滲氮溫度范圍內,溫度越高,氮原子遷移及擴散的能力越強,滲氮速度越快,滲氮層也就越厚。不同材料滲氮溫度有一比較好值,在此溫度下,滲氮層硬度比較高。2.滲氮時間滲氮層與滲氮時間呈拋物線關系。3.氣體成分生產上常用的離子滲氮氣體主要有氨氣﹝NH3﹞﹑N2+H2及熱分解氨。在離子滲氮氣體的基礎上加一定比例的含碳氣體﹝如酒精等蒸發氣﹞,可進行離子NC共滲﹝離子軟氮化﹞。4.氣壓氣體壓力影響輝光放電特性,氣壓高,陰極位降區dk小,輝光層薄;氣壓低,陰極位降區dk大,輝光層厚。一般離子滲氮氣壓在數百Pa。對有孔﹑窄槽的工件,要注意調整氣壓,改變陰極放電長度d輝,避免出現空心陰極效應。5.電參數離子滲氮的電壓和電流密度主要取決于滲氮溫度的高低及氣壓等,一般在保溫階段電流密度為。
離子滲氮工藝質量檢驗:1.滲氮層厚度滲氮層包括化合層和擴散層,滲氮層厚度和時間呈拋物線關系。常用金相法和硬度法測量滲氮層厚度。﹝1﹞金相法將金相試樣磨制,經過試劑﹝化合層用2-4%硝酸酒精溶液,擴散層用5%苦味酸酒精溶液﹞腐蝕后,用金相顯微鏡放大100-200倍測量,從表面測至與基體有明顯界限為止,其長度即為滲氮層厚度。﹝2﹞硬度法用100g負荷的維氏硬度計從表面至心部垂直打硬度,打到高于基體硬度30-50Hv處,從表面至此處的距離做為滲氮層厚度。2.滲氮層硬度滲氮層的表面硬度用5-10Kg負荷的維氏硬度計測量,滲層厚度≤,負荷不應超過5Kg。化合層的表面硬度用50-200g負荷的顯微硬度計測量。3.滲氮層脆性檢查用10Kg負荷的維氏硬度計打滲氮試樣表面,以壓痕的完整程度評定脆性。 離子氮化的特點是變形小、節能、環保,不受材料限制,可替代鍍鉻、TD處理等工藝.
離子滲氮保溫階段的電流密度應比升溫階段小。實際需要多大電流密度才合適,需要有一個調整過程。調整的目的是使工件的溫度保持不變。當工件溫度在保溫階段還繼續上升時,說明保溫電流密度太大,需要繼續減少,當工件溫度在保溫階段內,溫度開始下降,說明保溫電流密度太小,應適當加大電流密度。調節電流密度的方法,可調電壓或氣壓。當工件溫度調節到滲氮溫度,且已穩定時,不要經常調整電壓和氣壓。正常保溫階段是很少打弧的,各項參數也不需要經常進行調整。 離子氮化成功應用于齒輪,曲軸,熱鍛模,鉆桿,擠出螺桿,料筒,機床絲桿,不銹鋼氣門和汽車彈簧等.廣州高頻離子氮化對比
經氮化處理的制品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。梅州合金鋼離子氮化生產
離子滲氮時,氣體壓力影響輝光放電特性,氣壓高時,輝光收縮集中;氣壓低時,輝光漫散。離子滲氮的工作氣壓范圍一般為100~1200Pa,生產中較常用的氣壓范圍是300~600Pa。短時間(如1小時)滲氮時,氣壓變化對化合物層相結構和厚度及總滲層深度有明顯影響,存在一個極大值。但長時間滲氮時,一般認為氣壓對總滲層沒有影響(因為總滲層深度主要由氮的擴散過程所決定),只對化合物層的相結構(改變氣壓于改變溫度的效果相似)和厚度產生影響。選擇氣壓時除了考慮對滲層組織的影響外,在實際生產中較重要的是考慮工件溫度均勻性。由于工件與陽極的距離不可能完全相等,改變氣壓會引起工件表面電流密度分布的變化,從而改變了溫度分布。此外,還要防止氣壓不當引起工件上孔、溝槽等部位產生輝光集中。 梅州合金鋼離子氮化生產
廣東衡創金屬制品有限公司前身為廣州市衡創表面熱處理有限公司,成立于2016年, 舊廠址位于廣州市天河區。后因發展需要,工廠于2020年整體搬遷至佛山市南海區,并重新注冊公司為“廣東衡創金屬制品有限公司”。為了進一步發展,2021年在東莞市設立“東莞市衡創金屬制品有限公司”作為分公司,同步開展真空熱處理業務。目前佛山廠房和東莞廠房面積各1000平方米。公司目前擁有包括離子氮化爐、氣體氮化爐、蒸氣氧化爐、真空油淬爐和真空氣淬爐等熱處理生產設備。團隊骨干成員來自于華南理工大學,并依托華南理工大學30多年的離子滲氮處理加工經驗、雄厚的科研和檢測實力,以努力打造華南地區具有影響力的專業離子滲氮企業為已任,同時為滿足各客戶需要,開展各種熱處理加工業務。