航空航天领域对材料性能要求极为严苛,离子氮化在其中扮演着不可或缺的角色。航空发动机的涡轮叶片,在高温、高压、高转速的恶劣环境下工作,需具备优异的高温强度、抗氧化性和耐磨性。离子氮化可在叶片表面形成耐高温、抗氧化的氮化层,有效提高叶片的高温稳定性和抗热腐蚀性能,确保发动机在极端条件下可靠运行。飞机起落架等关键部件,经离子氮化处理后,表面硬度和疲劳强度大幅提升,能更好地承受飞机起降时的巨大冲击力和复杂应力,保障飞行安全。离子氮化技术为航空航天材料性能的优化提供了强有力的支撑。离子氮化和气体氮化有何区别。汕头真空离子氮化工艺原理
离子氮化作为七十年代兴起的一种新型渗氮方法与一般的气体渗氮相比,离子渗氮的特点是:渗氮速度较快,可适当缩短渗氮周期,离子氮化时间短,能缩短到气体氮化时间的1/3~2/3。离子氮化处理,可联系衡创。渗氮层脆性小,离子氮化表面形成的白层很薄,甚至没有,另外引起的变形小,特别适宜于形状复杂的精密零件。可节约能源和氨的消耗量,电能消耗为气体氮化的1/2~1/5,氨气消耗为气体氮化的1/5~1/20。易于实现局部氮化,只要设法使不欲氮化的部分不产生辉光即可,非渗氮部位便于保护,采用机械屏蔽、用铁板隔断辉光,即可保护。离子轰击有净化表面作用,自动去除钝化膜,不锈钢、耐热钢材料无需预先去除钝化膜,可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮。化合物层结构、渗层厚度和组织可以控制。处理温度范围较宽,即使在350℃以下也能获得一定厚度的渗氮层。劳动条件有所改善,、离子渗氮处理在很低的压力下进行,排出的废气极少。气源为氮气、氢气和氨气,基本上无有害物质产生。可以适用于各种材料,包括要求氮化温度高的不锈钢、耐热钢,以及氮化温度较低的工模具(工具钢)和精密零件,而低温氮化对气体氮化来说是相当困难的。潮州离子氮化厚度离子氮化工艺操作记录。
离子氮化后零件的“肿胀”现象及防治对策:“肿胀”的本质。离子氮化后零件的“肿胀”实际上是零件尺寸变化的一种表现形式。尺寸变化是由于氮化时工件表面吸收了大量的氮原子,生成各种氮化物或工件表层原始组织的晶格常数增大所致,宏观上则表现为表层体积的略微增加。氮化后零件的“肿胀”是一种普遍现象。各种氮化方法(气体氮化、液体氮化和离子氮化)处理后的零件或多或少总会存在一定的“肿胀”。但应该说明的是:离子氮化后零件的“肿胀量”较其它氮化方法要小。这是因为:离子氮化中的“阴极溅射”有使尺寸缩小的作用,因而抵消了一部分氮化“肿胀量”。
离子氮化前预先热处理工艺的制订原则:为了保证氮化件心部具有必要的力学性能(也称机械性能),消除加工过程中的内应力,减少氮化变形,为获得良好的氮化层组织性能提供必要的原始组织,并为机械加工提供条件,零件氮化前必须进行不同的预先热处理。氮化工艺参数对预先热处理工艺的要求,预先热处理中还有就是一道工序的加热温度至少要比氮化温度高20~40℃。否则,零件在氮化过程中其心部组织及力学性能将发生变化,零件的变形无规律,变形量将无法控制。常用的预先热处理工艺,常用的预先热处理工艺有调质、淬火+回火、正火及退火。调质是结构钢常用的预先热处理工艺,调质的回火温度至少要比氮化温度高20~40℃。回火温度越高,工件硬度越低,基体组织中碳化物弥散度愈小,氮化时氮原子易渗入,氮化层厚度也愈厚,但渗层硬度也愈低。因此,回火温度应根据对基体性能和渗层性能的要求综合确定。调质后理想的组织是细小均匀分布的索氏体组织,不允许存在粗大的索氏体组织,也不允许有较多的游离铁素体存在。调质引起的脱碳对渗层脆性和硬度影响很大,所以调质前的工件应留有足够的加工余量,以保证机械加工时能将脱碳层全部切除。对氮化后要求变形很小的工件,在精加工前。离子氮化法的优点都有什么?
离子氮化的常见缺陷:
一、硬度偏低生产实践中,工件氮化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,如氮化温度过高或过低,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。
二、硬度和渗层不均匀装炉方式不当,气压调节不当(如供气量过大),温度不均,小孔、窄缝未屏蔽造成局面过热等均会造成硬度和渗层不均匀。
三、变形超差变形是难以杜绝的,对易变形件,采取以下措施,有利于减小变形。氮化前应进行稳定化处理(处理次数可以是几次)直至将氮化前的变形量控制在很小的范围内(一般不应超过氮化后允许变形量的50%);氮化过程中的升、降温速度应缓慢;保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。对变形要求严格的工件,如果工艺许可,尽可能采用较低的氮化温度。 离子氮化和气体氮化哪个比较好?深圳模具钢离子氮化
离子氮化及其与气体氮化的区别你真的了解了吗?汕头真空离子氮化工艺原理
离子氮化装炉时零件间距如何控制?不同尺寸产品混装,装炉零件的间距过小会影响到零件的渗氮效果,如果过大会浪费装炉空间。根据经验,离子氮化零件在装炉时零件之间的间距一般控制在20mm左右。如果零件较小,这个间距可以适当缩小,不过一般不要小于10mm。离子氮化不同零件拼炉时如何装炉?在欧洲,自从1986年德国TEG公司(现归属德国PVA公司)的,热壁式离子氮化炉已经获得广的应用。热壁式离子氮化炉因其炉内温度可以通过辅助热源进行分区调控,使整炉的温度均匀性得到了很大的提升,所以对于装炉的要求降低了很多。对于热壁炉而言,在装炉方面需要注意的主要是比表面积(辉光表面积与产品重量的比值)相近的产品尽量装在同一层,这样可以进行良好的温度调控。汕头真空离子氮化工艺原理