离子氮化是由德国人。该法是在~10Torr(Torr=)的含氮气氛中,以炉体为阳极,被处理工件为阴极,在阴阳极间加上数百伏的直流电压,由于辉光放电现象便会产生象霓红灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。此时,已离子化了的气体成分被电场加速,撞击被处理工件表面而使其加热。同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用物来进行氮化的方法截然不同,作为一种全新的氮化方法,现已被广泛应用于汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域,而且其应用范围仍在日益扩大。
离子氮化法具有以下一些优点:
①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。
②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用,因而与以往的氮化处理相比,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)。
③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。 气体氮化与离子氮化的优缺点。东莞合金钢离子氮化和气体氮液的区别
离子氮化脉冲电源的优点:有利于深孔、窄缝、微孔的渗氮,由于脉冲电源对空心阴极效应的抑制作用,可在深孔、窄缝、微孔内实现氮化。例如可在型腔≥0.6mm的铝型材挤压模和Ф4×80(Ф32×1030)的深孔内实现氮化。节能,由于脉冲电源可有效地抑制空心阴极效应的产生,避免小孔、窄缝处打死弧,取消了堵孔等工序,省去了不必要的辅助工时,缩短了工艺周期,节省了大量的人力物力,提高了设备的综合使用效率。此外脉冲电源中限流电阻的减小,也可节省部分能量,因此脉冲电源较直流电源更加节能。汕尾高速钢离子氮化温度离子氮化和气体氮化对比。
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,可自由地调节化合物层的相组成,从而获得预期的机械性能。离子氮化从380℃起即可进行氮化处理,此外,对钛等特殊材料也可在850℃的高温下进行氮化处理,因而适应范围十分广。由于离子氮化是在低气压下以离子注入的方式进行,因而耗气量极少(只为气体渗氮的百分之几)。
等离子渗氮是一种十分有效的生成界面膜层的热处理方式。辉光放电等离子体中氮扩散进入膜层中,从而增强工件表面硬度。工艺过程中待处理工件为阴极,通入氢气及氮气的混合气体,在数百伏特及50~500Pa压力下对阳极施偏压。阴极势降中,由于基体表面温度高达450℃以上,氮离子获得加速并撞击基体表面从而氮元素渗入工具内部。通过这种方式可形成含铁或铬、钼、铝及镁等的氮化物化合层及扩散层。其表面硬度可达1000HV,甚至更高。通常工件表面主要是被称作为白层的铁氮化合物。氮含量可以根据应用需要进行调节,甚至完全抑制以便为后续的硬质材料涂层创造更好的表面条件。生成的扩散层从工件表面至芯部几十毫米的硬度降低非常平缓。在工业化沉积硬质膜方面,电弧蒸发工艺因其简单便捷而占据着非常重要的地位。离子氮化处理工艺介绍。
离子氮化相较于传统氮化工艺,具有众多独特优势。首先,处理时间大幅缩短,一般只为气体氮化的 1/3 - 1/2。这是因为离子的高速轰击加速了氮原子的渗入,提高了氮化效率。其次,离子氮化在真空环境下进行,氮化层纯净,无杂质污染,表面质量高,能获得更理想的硬度梯度和组织结构,有效提升材料的表面性能。再者,通过精确控制电压、电流等参数,可实现对氮化层深度和硬度的准确调节,满足不同工件的多样化需求。此外,离子氮化还具有节能特性,能耗比气体氮化低 30% - 40%,是一种绿色环保的氮化技术。离子氮化工艺操作记录。佛山高频离子氮化和气体氮液的区别
离子氮化其中一个比较明显的优点就是环保节能,是国家重点发展的氮化新工艺。东莞合金钢离子氮化和气体氮液的区别
离子氮化处理注意事项之升温及保温,首先关闭通气阀,给真空泵及水冷电阻通冷却水。启动真空泵,打开蝶形阀,当真空度<100Pa时,即可送高压,缓慢进给占空比。当高压到达800V时,炉内即可产生辉光放电。此时正常状态为炉内跳跃飞逐的散弧,随着飞弧的减少,逐渐加大占空比,当飞弧消失即向炉内缓慢充入氨气,并关小真空泵蝶形阀,使炉内气体流通率下降,以保证炉内温度均匀,并随温度的升高,视所需氨量的变化逐渐加大供氨量。当感觉炉体温度保持在50℃以下,并开始观测炉内温度,观测时应首先停止电流供给,灭掉辉光。正常工件在渗氮时应为500~550℃间,此时在观察孔可见工件为暗红色,模糊可见工件轮廓,不能分辨部位,如齿轮不能看清齿形。如清晰看清工件,则工件温度即为偏高,当工件到温后,即调整修正供氨量、抽气率、电流,使之保持平衡。在工作中观察他们的变化,尤其是氨量与抽气率之间保持一种平衡状态,因为在高压不变的状态下,气体密度决定了电流的大小,因而影响温度。东莞合金钢离子氮化和气体氮液的区别