離子氮化是一種利用輝光放電原理的表面強(qiáng)化技術(shù)。在真空爐內(nèi),通入適量的含氮?dú)怏w,如氨氣(NH?),并施加一定的直流電壓。此時(shí),爐內(nèi)氣體被電離,形成等離子體。其中,氮離子(N?)在電場(chǎng)作用下高速轟擊工件表面,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,使工件表面溫度升高。同時(shí),氮離子被工件表面吸附并向內(nèi)部擴(kuò)散,與金屬原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氮化層。例如,在對(duì)鋼鐵材料進(jìn)行離子氮化時(shí),氮離子與鐵原子結(jié)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(kuò)散的原理,使得離子氮化與傳統(tǒng)氮化方法在機(jī)制上有明顯區(qū)別,為其獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)奠定了基礎(chǔ)。離子氮化和氣體氮化有何區(qū)別。河源金屬離子氮化廠家直銷
離子氮化減小變形的方法。1.根據(jù)工件的服役條件,正確選用材料。避免因追求工件性能而盲目使用“好”材料(高合金鋼)的現(xiàn)象。2.根據(jù)工件的服役條件,提出合理的氮化要求,避免片面追求氮化層深度和硬度的現(xiàn)象。3.正確做好氮化前的預(yù)先熱處理工作和“穩(wěn)定化"處理,預(yù)先熱處理工藝參數(shù)的制定必須正確,操作必須合理。對(duì)形狀復(fù)雜的零件,在精加工前必須進(jìn)行一次或幾次“穩(wěn)定化”處哩。4.在工藝允許的前提下,適當(dāng)降低氮化溫度,縮短氮化時(shí)間。5.在保證氮化層性能的前提下,調(diào)整氮化氣氛。6.合理裝爐,確保同爐工件溫度的均勻性。云浮高頻離子氮化檢查離子氮化與氣體氮化相比具有氮化時(shí)間快,氮化層脆性小,硬度高,節(jié)約氨氣用量等優(yōu)點(diǎn)。
離子氮化前預(yù)先熱處理工藝的制訂原則:為了保證氮化件心部具有必要的力學(xué)性能(也稱機(jī)械性能),消除加工過(guò)程中的內(nèi)應(yīng)力,減少氮化變形,為獲得良好的氮化層組織性能提供必要的原始組織,并為機(jī)械加工提供條件,零件氮化前必須進(jìn)行不同的預(yù)先熱處理。氮化工藝參數(shù)對(duì)預(yù)先熱處理工藝的要求,預(yù)先熱處理中還有就是一道工序的加熱溫度至少要比氮化溫度高20~40℃。否則,零件在氮化過(guò)程中其心部組織及力學(xué)性能將發(fā)生變化,零件的變形無(wú)規(guī)律,變形量將無(wú)法控制。常用的預(yù)先熱處理工藝,常用的預(yù)先熱處理工藝有調(diào)質(zhì)、淬火+回火、正火及退火。調(diào)質(zhì)是結(jié)構(gòu)鋼常用的預(yù)先熱處理工藝,調(diào)質(zhì)的回火溫度至少要比氮化溫度高20~40℃?;鼗饻囟仍礁?,工件硬度越低,基體組織中碳化物彌散度愈小,氮化時(shí)氮原子易滲入,氮化層厚度也愈厚,但滲層硬度也愈低。因此,回火溫度應(yīng)根據(jù)對(duì)基體性能和滲層性能的要求綜合確定。調(diào)質(zhì)后理想的組織是細(xì)小均勻分布的索氏體組織,不允許存在粗大的索氏體組織,也不允許有較多的游離鐵素體存在。調(diào)質(zhì)引起的脫碳對(duì)滲層脆性和硬度影響很大,所以調(diào)質(zhì)前的工件應(yīng)留有足夠的加工余量,以保證機(jī)械加工時(shí)能將脫碳層全部切除。對(duì)氮化后要求變形很小的工件,在精加工前。
在以含氮?dú)怏w的低真空爐體內(nèi)的條件下,氣源通常采用純氨,也可采用分解氨。把金屬工件作為陰極爐體為陽(yáng)極,在陰極(工件)與陽(yáng)極(爐體)之間加上高壓(300~900V)直流電源后,稀薄氣體被電離并產(chǎn)生輝光放電,形成氮、氫陽(yáng)離子,在陰陽(yáng)極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強(qiáng)電場(chǎng)作用下,氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,加熱工件表面至所需溫度。離子氮化處理,歡迎聯(lián)系衡創(chuàng)。氮、氫等正離子在電場(chǎng)的加速下轟擊零件表面,產(chǎn)生很大熱量以加熱零件,同時(shí)使部分鐵原子濺射出來(lái)與氮結(jié)合生成FeN由于離子的轟擊,工件表面產(chǎn)生原子濺射,因而得到凈化,同時(shí)由于吸附和擴(kuò)散作用,繼而分解出活性氮原子向工件內(nèi)部擴(kuò)散而形成氮化層。其在工件表面形成滲氮層,主要有能量轉(zhuǎn)換、陰極濺射、凝附等具體過(guò)程的發(fā)生。離子氮化陰極結(jié)構(gòu)示意圖。
離子滲氮在鏡面模具應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì):直接采用預(yù)硬的模具鋼進(jìn)行模具加工,不用整體熱處理,只需要進(jìn)行離子滲氮即可達(dá)到模具使用性能要求,避免因模具整體熱處理過(guò)程中產(chǎn)生變形和開(kāi)裂等風(fēng)險(xiǎn);離子滲氮變形小,變形量可忽略不計(jì);離子滲氮是在真空的狀態(tài)下進(jìn)行滲氮的,滲后模具表面均勻潔凈,可直接采用研磨膏進(jìn)行拋光,并能達(dá)到鏡面的效果,避免了如氣體滲氮處理后產(chǎn)生拋光性能下降、表面有黑點(diǎn)等表面缺陷;模具表面硬度的提高,可以避免模具在使用過(guò)程中出現(xiàn)拉花而需要重新拋光的問(wèn)題,節(jié)省成本和工時(shí);對(duì)于不銹鋼類型的模具鋼(如S136、2316、4Cr13等)由于表面存在鈍化膜,因此不能直接氣體滲氮,但離子滲氮可直接進(jìn)行,而且不影響模具的拋光性能,同時(shí)可以獲得比常規(guī)熱處理更高的表面硬度(1000~1100HV或70~71HRC)。離子氮化是利用輝光放電原理進(jìn)行的一種化學(xué)熱處理,故又稱輝光離子氮化,也有稱離子轟擊氮化。清遠(yuǎn)金屬表面離子氮化采購(gòu)信息
離子氮化已被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床、航天、塑料機(jī)械、紡織機(jī)械、精密儀器、模具、量韌具等許多領(lǐng)域。河源金屬離子氮化廠家直銷
離子氮化在有色金屬材料處理方面也展現(xiàn)出獨(dú)特殊效果果。對(duì)于鋁合金,離子氮化可在其表面形成一層硬度較高的氮化鋁(AlN)層。這層氮化鋁具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性,有效提高了鋁合金的表面性能。例如,在航空航天領(lǐng)域,鋁合金零部件經(jīng)離子氮化處理后,可在減輕重量的同時(shí),提高其在復(fù)雜工況下的可靠性。對(duì)于鈦合金,離子氮化能形成氮化鈦(TiN)等化合物層,顯著提高其表面硬度和抗磨損性能。鈦合金本身具有優(yōu)異的耐腐蝕性和強(qiáng)度高,但表面硬度相對(duì)較低,離子氮化彌補(bǔ)了這一不足,使其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣。此外,離子氮化對(duì)銅合金等有色金屬也有一定的處理效果,可改善其表面的摩擦性能和耐蝕性,滿足不同工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ猩饘俨牧媳砻嫘阅艿亩鄻踊枨?。河源金屬離子氮化廠家直銷