离子氮化保护非氮化表面的屏蔽方法,离子渗氮法是在~10Torr(1Torr=)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像霓虹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。作为一种全新的氮化方法,现已被广泛应用于汽车、机床、航天、塑料机械、纺织机械、精密仪器、模具、量韧具等许多领域,而且其应用范围仍在日益扩大。目前,我国在离子氮化的某些理论和技术方面已处于水平。与气体渗氮相比,离子渗氮具有许多优点,主要表现在:渗层组织易于控制、脆性小;氮化后工件变形小;节能、省气;无毒。 球铁曲轴的离子氮化工艺。广东小型离子氮化优势
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。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。金属离子氮化设备制造离子氮化炉阴极结构的研试。
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。离子氮化工艺技术应用常见问题:硬度低。主要原因包括系统漏气造成氧化、选材不当、基体硬度低、氮化温度、时间或氮势不足而造成渗层太薄。硬度和涂层不均匀。主要原因包括: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。
脉冲离子氮化工艺技术还有着无需堵孔,由于脉冲电源对弧光放电的抑制作用,因此对于很多零件无需堵孔,这样给生产操作带来很大的方便。例如处理曲轴时就不需堵孔,而当曲轴上存在有一些为提高零件性能的工艺孔时,这种优点就显得更为突出。处理质量好、变形小,利于提高层深,由于脉冲电源对弧光发电的抑制作用,弧光在零件表面作用的时间极短,可获得高质量的表面,绝无灼伤。并且提高了工件温度的均匀性,零件变形小。由于其改善了工艺条件,在相同的时间内或者不利于氮化的条件下,能提高层深。离子氮化阴极结构示意图。
离子氮化与气体氮化对比因其渗入理论与气体氮化有一定差别,也有一定相同性,在操作上有一定的特殊性。二者都涉及到四要素,即工件表面洁净度,氮化温度,氨的分解率,渗氮保温时间。但在以上相同四点的各点上,有一定的区别,而且因其特异性,在操作上有一些形式的不同,尤其防渗方法存在较大的不同。清洗工件,与气体氮化大体相同,但对于工件交检质量不构成威胁,如果清洗的好,可缩短打弧时间,反之只需延长打弧时间,也可以维持工作。离子氮化温度与气体氮化温度一样,但其温度测量至今尚为一道难题,即热电偶很难与工件匹配,其显示值也不能完全一致,只可作参考,所以目测观测温度甚为重要。离子氮化也需要足够的氮原子,但因其独特的电离能力,极少的氮原子即可满足氮化需要。所以一次工作保温阶段有1kg氨气即可满足工作需要。其氮原子是否足够工作需要,可视炉内气体被电离后所发出的辉光厚度及颜色来进行判断。正常工作时辉光发出淡蓝色微光,辉光厚度保持在,发黄发亮,辉光厚度超过3mm,则为氨气供给量太少;辉光暗淡发黑厚度小于2mm,则为氨气供给太多。 广州离子氮化处理技术哪家强?欢迎咨询广州衡创!珠海合金钢离子氮化
离子氮化处理的工艺是如何的?广东小型离子氮化优势
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。 广东小型离子氮化优势
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