在以含氮气体的低真空炉体内的条件下,气源通常采用纯氨,也可采用分解氨。把金属工件作为阴极炉体为阳极,在阴极(工件)与阳极(炉体)之间加上高压(300~900V)直流电源后,稀薄气体被电离并产生辉光放电,形成氮、氢阳离子,在阴阳极之间形成等离子区。在等离子区强电场作用下,氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。离子的高动能转变为热能,加热工件表面至所需温度。离子氮化处理,欢迎联系衡创。氮、氢等正离子在电场的加速下轰击零件表面,产生很大热量以加热零件,同时使部分铁原子溅射出来与氮结合生成FeN由于离子的轰击,工件表面产生原子溅射,因而得到净化,同时由于吸附和扩散作用,继而分解出活性氮原子向工件内部扩散而形成氮化层。其在工件表面形成渗氮层,主要有能量转换、阴极溅射、凝附等具体过程的发生。离子氮化处理工艺介绍。湛江不锈钢离子氮化和气体氮液的区别
离子渗氮生过程中,如果工艺不当可能出现硬度偏低的情况。生产实践中,工件渗氮后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。造成硬度偏低的原因是多方面的:有设备方面的原因,如系统漏气造成氧化;有选材方面的原因,如材料选择不恰当;有前期热处理方面的原因,如基本硬度太低,表面脱碳等;有工艺方面的原因,如渗氮温度过高或过低,时间短或氮势不足而造成渗层太薄等等。只有根据具体情况,找准原因,问题才会得以解决。深圳不锈钢离子氮化作用钢材热处理:离子氮化、液体氮化、气体氮化的作用及技术流程。
离子氮化法具有以下一些优点:由于离子氮化法不是依靠化学反应作用,而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理,所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。因而,离子氮化法也被称作二十一世纪的“绿色”氮化法。由于离子氯化法利用了离子化了的气体的溅射作用,因而与以往的氧化处理相比,可凸显的缩短处理时间(离子渗氮的时间只为普通气体渗氮时间的1/3~1/5)。由于离子氮化法利用辉光放电直接对工件进行加热,也无需特别的加热和保温设备,且可以获得均匀的温度分布,与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上,达到节能效果(能源消耗只为气体渗氡的40~70%)。由于离子氮化是在真空中进行,因而可获得无氧化的加工表面,也不会损害被处理工件的表面光洁度。而且由于是在低温下进行处理,被处理工件的变形量极小,处理后无需再行加工,极适合于成品的处理。通过调节氮、氢及其他(如碳、氧、硫等)气氛的比例。
热锻模离子氮化,热锻模模具在服役过程中,型腔表面由于与高温锻件接触,常常被加热到610-660℃,而且每锻一件需对模具型腔进行冷却,因此,在锻造时产生的冲击负荷及热应力共同作用下,热锻模模具的失效通常表现为热疲劳裂纹、热磨损及早期开裂等几种主要形式。为了提高热锻模模的使用寿命,正确选择与服役条件相适应的模具材料,并制订与之相适应的热加工工艺很重要。在此基础上,对模具实施表面离子氮化为提高精锻模具寿命的一种行之有效方式。经常使用的热锻模模材料有4Cr5MoV1Si(H13)等几种,其中,H13因其具有较优异的性能和适中的价格,已成为热锻模模优先的材料之一。事实证明:对H13钢采用离子氮化等表面强化可抑制裂纹的萌生和扩展。而且表面强化的这种作用随热循环的温度而变化,在低的循环温度下,表面强化的作用更为突出。事实还证明:对以热疲劳失效为基本特征的热锻模,当外载荷低于550MPa时,离子氮化表面强化可有效地提高模具的热疲劳断裂寿命,而且,外载荷应力越小,提高的幅度越大。气体氮化与离子氮化的优缺点。
离子氮化作为强化金属表面的一种化学热处理方法,广适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后,可显著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲劳强度,抗蚀能力及抗烧伤性等。离子渗氮又称辉光渗氮,是利用辉光放电原理进行的。离子渗氮是在充以含氮气体的低真空炉体内把金属工件作为阴极炉体为阳极,通电后介质中的氮氢原子在高压直流电场下被电离,在阴阳极之间形成等离子区。在等离子区强电场作用下,氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。离子的高动能转变为热能,加热工件表面至所需温度。由于离子的轰击,工件表面产生原子溅射,因而得到净化,同时由于吸附和扩散作用,氮遂渗入工件表面。离子氮化价格与产品的几何形状及技术要求等因素有关,不能简单按重量计算价格。佛山高频离子氮化温度
离子氮化阴极结构示意图。湛江不锈钢离子氮化和气体氮液的区别
离子氮化工艺技术的优点:工件涂层可根据预期性能要求通过调节氮、氢及其他(如碳、氧、硫等)气氛的比例调整实现相组成调节。制备涂层时间是普通渗氮的三分之一到五分之一,效率高。制备过程十分清洁而无需防止公害,无需额外加热和检测设备,能够获得均匀的温度分布,能源消耗是气体渗氮的40~70%,节能环保;耗气量极少(只为气体渗氮的百分之几),可减少离子氮化的常见缺陷;适用的材质和温度范围广。工件制备完涂层后可获得无氧化的加工表面,表面光洁度高,变形量小。离子氮化工艺技术的难点:空心阴极效应限制了在带小孔、间隙和沟槽零件中的应用:边角效应导致导致工件边角部位硬度和其余部位不一致:不同结构工件混装时温度的控制和测量存在困难:零件表面产生弧光放电(打弧)造成等离子不稳定或高洁净工件表面损伤。湛江不锈钢离子氮化和气体氮液的区别