離子氮化是一種利用輝光放電原理的表面強化技術。在真空爐內,通入適量的含氮氣體,如氨氣(NH?),并施加一定的直流電壓。此時,爐內氣體被電離,形成等離子體。其中,氮離子(N?)在電場作用下高速轟擊工件表面,將動能轉化為熱能,使工件表面溫度升高。同時,氮離子被工件表面吸附并向內部擴散,與金屬原子發生化學反應,形成氮化層。例如,在對鋼鐵材料進行離子氮化時,氮離子與鐵原子結合,在表面形成各種氮化物相,如 Fe?N、Fe?N 等。這些氮化物相具有高硬度、高耐磨性和良好的抗腐蝕性,從而顯著提高工件的表面性能。這種基于離子轟擊和擴散的原理,使得離子氮化與傳統氮化方法在機制上有明顯區別,為其獨特的工藝優勢奠定了基礎。離子氮化哪家的比較好呢?推薦衡創!江門低溫離子氮化的操作方法
離子氮化能有效提高金屬的疲勞強度,延長金屬材料的使用壽命。金屬在交變載荷作用下,表面容易產生疲勞裂紋,終導致材料失效。離子氮化形成的氮化層存在殘余壓應力,這一壓應力可抵消部分交變載荷產生的拉應力,從而延緩疲勞裂紋的萌生和擴展。例如,彈簧鋼經離子氮化處理后,疲勞壽命可提高數倍。在機械傳動部件中,如傳動軸,離子氮化處理使其能更好地承受頻繁的啟動、停止和變速等交變載荷,降低疲勞斷裂的風險,為機械裝備的長期穩定運行提供了可靠保障。合金鋼離子氮化設備離子氮化爐的絕緣材料。
離子氮化設備主要由真空爐體、供氣系統、電源系統和控制系統四大部分組成。真空爐體是離子氮化的反應容器,通常采用不銹鋼材質,具有良好的密封性,能夠承受一定的壓力。爐內設有工件放置架,確保工件在處理過程中均勻受熱和接受離子轟擊。供氣系統負責向爐內通入適量的含氮氣體,如氨氣、氮氣與氫氣的混合氣體等,通過流量控制器精確控制氣體流量和比例。電源系統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,可根據不同的工藝要求進行調節。控制系統則用于監控和調節爐內的溫度、壓力、氣體流量、電壓和電流等參數,實現對離子氮化過程的精確控制。例如,通過熱電偶實時監測爐內溫度,并反饋給控制系統,自動調整加熱功率,保證溫度的穩定性。這些部分相互配合,共同保證離子氮化工藝的順利進行。
離子氮化裝爐時零件間距如何控制?不同尺寸產品混裝,裝爐零件的間距過小會影響到零件的滲氮效果,如果過大會浪費裝爐空間。根據經驗,離子氮化零件在裝爐時零件之間的間距一般控制在20mm左右。如果零件較小,這個間距可以適當縮小,不過一般不要小于10mm。離子氮化不同零件拼爐時如何裝爐?在歐洲,自從1986年德國TEG公司(現歸屬德國PVA公司)的,熱壁式離子氮化爐已經獲得廣的應用。熱壁式離子氮化爐因其爐內溫度可以通過輔助熱源進行分區調控,使整爐的溫度均勻性得到了很大的提升,所以對于裝爐的要求降低了很多。對于熱壁爐而言,在裝爐方面需要注意的主要是比表面積(輝光表面積與產品重量的比值)相近的產品盡量裝在同一層,這樣可以進行良好的溫度調控。離子氮化和氣體氮化有何區別。
離子氮化處理工藝:處理溫度:閥板880~900。C,閥座840~860。C處理時間:6~8h比較大加熱速度:15℃/min比較大冷卻速度:18℃/min反應氣氛:N2與H2混合氣體,并適當引入其他氣體,如氧等氮勢:66%~90%工作氣壓:3999~5332Pa氣體流量:100~150L/h電流密度:3~7mA/cm2擬進行離子氮化的零件必須經過徹底的清洗,以免因油污、銹斑、揮發物等而引起電弧,損傷零件。零件在裝爐時,其間隙必須足夠大而均勻,裝載過密處往往會引起溫度過高。對局部氮化的零件,可在非滲部位用外罩(對凸出面而言)或塞子(對內凹面或孔而言)屏蔽,以避免在該處起輝。裝爐時還要注意合理地分布測溫監控熱電偶。此外離子氮化技術主要儀器就是離子氮化爐,通過離子滲氮可以使滲氮的周期縮短60%~70%,簡化工序,零件變形小,產品質量好,節約能源,無污染,是近年來發展較快的熱處理工藝。離子氮化設備由氮化爐、真空系統、供氮系統、電源及溫度測控系統組成。氮化介質一般采用氨或氮氫混合氣體。離子氮化操作要求嚴格,否則易導致溢度不均勻和弧光放電。離子氮化開始于30年代,到50年代只用于炮管內膛氮化。60年代推廣使用于結構鋼、工模具鋼、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、不銹鋼和耐熱鋼等。離子氮化硬度和深度。清遠不銹鋼離子氮化電源
離子氮化處理加工工藝。江門低溫離子氮化的操作方法
下面是金屬材料進行離子氮化的工藝特點另外兩個,合金鋼主要指用于結構件的含有某些合金元素的鋼類。合金鋼中有專門用于氮化的材料,如38CrMoAl在達到同樣滲層深度的前提下,它更易于氮化。其它合金鋼也都可進行離子氮化,氮化前要進行調質處理,以獲得所要求的基體性能,同時還可以釋放應力。離子氮化后的工件表層有氮化物組織,可以起到防銹作用。其它黑色金屬,對碳鋼(無合金元素)的離子氮化,也能提高硬度,但不及合金鋼提高硬度的幅度,尤其是低碳鋼,原因是因為其基體組織硬度就低,表面硬度不會高。對這類材料氮化的另一用途是防銹蝕。還有模具鋼、鑄鋼、粉末冶金件都可進行離子氮化,達到提高表面硬度等工藝目標。江門低溫離子氮化的操作方法