目前,香蕉視頻app連接:不銹鋼滲氮的方法較多,如氣體滲氮、離子滲氮、高頻滲氨、鹽浴滲氮、固體滲氨、真空脈沖滲氮等。其中,氣體滲氮和離子滲氮是較常用的滲氮方法。


1. 氣體滲氮


 氣體滲氨就(jiu)是將工(gong)件放人密閉的加熱(re)爐內,通(tong)入一定壓(ya)力的含氨氣體(如氨氣等),保持一定時(shi)間,從而完成滲氮的工(gong)藝(yi)方(fang)法。


 氣(qi)體(ti)滲(shen)(shen)(shen)氮溫(wen)度一般在480~570℃之間。滲(shen)(shen)(shen)氮溫(wen)度越高。擴散速度越快(kuai),滲(shen)(shen)(shen)層越深。但滲(shen)(shen)(shen)氨溫(wen)度超過550℃時,合金氮化物發生集聚長大而使滲(shen)(shen)(shen)層硬(ying)度下降。一般情況下,不銹鋼(gang)滲(shen)(shen)(shen)氨溫(wen)度都不太(tai)高。


 保溫時(shi)間主要決定于滲(shen)氨深度。保溫時(shi)間越(yue)長(chang)(chang),滲(shen)氮層深度越(yue)厚。但保溫時(shi)間太長(chang)(chang),會因合金氮化(hua)物集(ji)聚長(chang)(chang)大而使硬度有下降(jiang)的趨勢。


  氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv)對滲氮(dan)層的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)及性質(zhi)有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)影響。氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv)與溫(wen)度(du)(du)(du)、壓(ya)力、氨(an)氣輸(shu)入速度(du)(du)(du)等條件(jian)有(you)(you)關,太高(gao)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv),不(bu)能被工件(jian)吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)物會以N2和(he)H2形式存在,有(you)(you)礙(ai)于滲氮(dan)效果,隨著氨(an)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)降(jiang)低,工件(jian)吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)氮(dan)量(liang)逐漸增加到(dao)(dao)最大值,直至氨(an)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv)降(jiang)低到(dao)(dao)5%~10%時,分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)物氮(dan)原子已滿足不(bu)了(le)工件(jian)吸(xi)(xi)(xi)收,工件(jian)吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)氮(dan)量(liang)呈下降(jiang)趨勢(shi),滲氮(dan)硬(ying)度(du)(du)(du)降(jiang)低,也(ye)(ye)達不(bu)到(dao)(dao)好的(de)(de)滲氮(dan)效果。所(suo)以,在實際的(de)(de)滲氮(dan)溫(wen)度(du)(du)(du)、壓(ya)力條件(jian)下,氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv)一(yi)般(ban)控(kong)制在15%~45%.不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中合金元(yuan)素含量(liang)高(gao),阻礙(ai)氮(dan)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收和(he)擴散(san),所(suo)以,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼滲氮(dan)時的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)應偏高(gao),氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)(lv)(lv)也(ye)(ye)相應提高(gao)。


 氣體滲氮(dan)(dan)根據要求的不同,有一段滲氮(dan)(dan),二段滲氮(dan)(dan),三段滲氮(dan)(dan)等方法。


 一(yi)段滲(shen)氮是在(zai)同一(yi)溫(wen)(wen)度(du)條件下(一(yi)般在(zai)480~530℃之間)保(bao)持較長時(shi)間,在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間內,依據滲(shen)氮溫(wen)(wen)度(du)適當控制氨的分解率,完成滲(shen)氮過程。


 二(er)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)是全部(bu)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)過程分兩個階(jie)段(duan)(duan)(duan)完成(cheng)。第一(yi)(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)和(he)(he)氨(an)分解(jie)率(lv)(lv)相似于(yu)(yu)一(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)工(gong)藝,目(mu)的(de)(de)(de)是在(zai)工(gong)件表(biao)面形成(cheng)高彌散度(du)(du)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物。第二(er)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)高于(yu)(yu)第一(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)(一(yi)(yi)般(ban)在(zai)550~600℃).氨(an)的(de)(de)(de)分解(jie)率(lv)(lv)也高于(yu)(yu)第一(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)時(shi)的(de)(de)(de)分解(jie)率(lv)(lv),目(mu)的(de)(de)(de)是促(cu)進氮(dan)(dan)(dan)在(zai)鋼中的(de)(de)(de)擴散,增加滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層深度(du)(du),保證自(zi)表(biao)面向內(nei)層的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)濃(nong)度(du)(du)和(he)(he)硬度(du)(du)變化(hua)趨于(yu)(yu)和(he)(he)緩(huan)。因(yin)第二(er)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)溫度(du)(du)稍高。所以,最(zui)終表(biao)面硬度(du)(du)低于(yu)(yu)一(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)。


 三段滲氮是在二(er)段滲氮后,再加(jia)一段520℃左右保溫滲氮的(de)過(guo)程(cheng),目(mu)的(de)是提高表面硬度。


 不銹鋼常見(jian)的氣體(ti)滲氮工藝(yi)規范和滲氮效果見(jian)表7-2。


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不銹鋼氣體滲氮可能產生的缺陷及防(fang)止措施和改進方法見表 7-3 。





2. 離子滲氮


 離子滲氮就是將工件放在可形成真空的爐內,并通人含氮的氣體介質(一般通入氨氣),以工件為陰極,以爐壁為陽極(或另加輔助陽極),在陰-陽極之間加入高壓直流電源,在電場的作用下,氨氣被電離成氮、氫正離子,并快速沖向陰極(工件)在離子的轟擊下,工件被加熱到一定溫度。同時,氮離子從陰極奪取電子還原為氮原子,氮原子與工件表面被轟擊出的鐵原子結合,形成FeN沉積在工件表面上,在離子轟擊和熱激活作用下分解成Fe、Fe2N(ξ相)、Fe3N(ε相)、Fe4N(γ相)。隨著時間的延長,氮原子自工件表面向內擴散,完成離子滲氮過程。離子滲氮過程中,工件表面的反應原理見圖7-2, 2Cr13不銹鋼離子滲氮層見圖7-3, 0Cr18Ni9 不銹鋼與45鋼離子滲氮效果對比見圖7-4。


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 離子滲氮對(dui)設(she)備、介質、電(dian)參數、爐(lu)內壓力等都有較嚴格(ge)的要求。


a. 離子滲氮設(she)備


離子滲(shen)氮(dan)設備應滿(man)足以下基本要求。


 ①. 設備應設置(zhi)電(dian)壓、電(dian)流、溫度、真空度、氣體流量等指示(shi)儀(yi)表,有測溫裝置(zhi)。


 ②. 供給設(she)備的整(zheng)流輸(shu)出電(dian)壓應連續可(ke)調,在200V以上不產(chan)生突(tu)跳現象(xiang)。


 ③. 設備有可靠的滅弧裝置。


 ④. 極限真空度不(bu)低(di)于(yu)(yu)7Pa,抽真空時間不(bu)大于(yu)(yu)30min.


 ⑤. 在合理的(de)供氣流量下,應保證設(she)備的(de)工作真空度在70~1070Pa.


 ⑥. 升(sheng)壓(ya)率不大(da)于(yu)1.3×10-1Pa/min.


b. 滲氮介質


 滲氮介質可(ke)采用(yong)氨氣(qi)(qi)或氮氫混合氣(qi)(qi),要(yao)求其純度高(純度不低于99.9%)、含(han)水量小、成分穩定,進入滲氮爐(lu)前應干燥處理。


 氣體(ti)供應量(liang)與設備(bei)功率、爐內空間、工件量(liang)等有關(guan),100kW離(li)子滲氮(dan)爐一般為0.3~0.5m3/h.


c. 電壓與電流


 在滲氮保(bao)溫階段,極間電壓(ya)可在400~800V、電流可在25~50A范圍內調整。調整的(de)依據應考慮工件(jian)大小(xiao)、裝(zhuang)爐量(liang)、工件(jian)易變形程度及要求的(de)升溫速(su)度等因素(su)。


d. 滲氮氣壓


 離子滲氮常(chang)用(yong)氣壓范圍為100~1000Pa,選用(yong)壓力時(shi)應顧(gu)及溫度均勻(yun)性和防止輝光(guang)不均勻(yun)。


e. 離子滲氮溫(wen)(wen)度(du)和保溫(wen)(wen)時間(jian)


 離子滲氮溫度(du)和(he)保溫時間根據工件材質及對(dui)滲層深度(du)的要求來考(kao)慮。


 不銹(xiu)鋼離(li)子(zi)滲氮的主要工藝規(gui)范及效果(guo)見表(biao)7-4.





 不(bu)銹鋼離子(zi)滲(shen)氮常見(jian)(jian)缺(que)陷及(ji)解決(jue)辦法(fa)見(jian)(jian)表(biao)7-5.


f. 離子滲氮件尺寸增(zeng)量和(he)變形


 離子滲(shen)(shen)氮(dan)較氣體滲(shen)(shen)氨的(de)(de)(de)主要(yao)優點之(zhi)一(yi)是變(bian)(bian)形小,但(dan)不是無變(bian)(bian)形,而一(yi)般(ban)情況下,經離子滲(shen)(shen)氮(dan)后的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)氨表(biao)(biao)面不再(zai)加工(gong)(含磨削加工(gong)),所以,對尺(chi)(chi)寸精度要(yao)求嚴或極易變(bian)(bian)形的(de)(de)(de)工(gong)件(如薄壁環),應掌(zhang)握(wo)離子滲(shen)(shen)氨時可能(neng)產生的(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸增量(liang)(liang)和變(bian)(bian)形規律,必(bi)要(yao)時,在滲(shen)(shen)氮(dan)前的(de)(de)(de)精加工(gong)留量(liang)(liang)上予以合理考(kao)慮。表(biao)(biao)7-6提供的(de)(de)(de)離子滲(shen)(shen)氮(dan)尺(chi)(chi)寸增量(liang)(liang)和可能(neng)產生的(de)(de)(de)徑向(xiang)變(bian)(bian)形結果供參考(kao)。


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