以二段氣體滲氮為例。
一、氣(qi)體滲氮設(she)備
氣體滲(shen)氮可采用(yong)井式爐(lu)或多用(yong)箱式爐(lu)。
無(wu)論采用(yong)何種爐型,加熱(re)室(罐)都應(ying)該有良好的密封(feng)性,保證(zheng)氣氛不泄漏。
設備應有(you)良好(hao)可靠的控溫和測溫系統,并保證爐溫的均勻性符合GB/T9452《熱處理爐有(you)效加(jia)熱區測定方法》的規定,爐溫差不大于(yu)±10℃。
設備還應配套有流量計(ji)、氨分解測定(ding)儀、U形壓(ya)力(li)計(ji)等附屬裝置,以保(bao)證氨氣流量、分解率及爐內壓(ya)力(li)的控(kong)制和監測,保(bao)證設備運行時達(da)到(dao)工(gong)藝技(ji)術要求。
二、滲氮用氣
常見(jian)的氣體滲氮原料采用氨氣。所用氨氣應符合G536《液體無水氨》標(biao)準(zhun)中的一級標(biao)準(zhun),純度應大(da)于95%。氨氣通(tong)入爐(lu)內前應經過干燥。
三、滲氮零(ling)件的預先處(chu)理
不(bu)銹鋼滲(shen)氮(dan)件應先進行預處(chu)理
四、滲氮前的生產準備
①. 檢查(cha)待滲氮(dan)工(gong)件,其表面粗糙度應達到(dao)R.1.6μm或更高。工(gong)件表面應經過清洗,不(bu)得有銹痕、油(you)污和其他有損滲氮(dan)質量(liang)的臟物(wu)等(deng)。
②. 對工件(jian)的非滲氮部位應(ying)在滲前采取保護措施(shi)。
a. 用符合GB/T 9199《防滲(shen)(shen)涂料(liao)技(ji)術條(tiao)件》要求的防護(hu)涂料(liao)(離子滲(shen)(shen)氮件的防滲(shen)(shen)涂料(liao)目(mu)前還缺少應用)。
b. 預留(liu)不(bu)小(xiao)于(yu)滲氮深度二倍的加工余量。
C. 表面鍍(du)0.010~0.015mm深的錫層,也(ye)可(ke)鍍(du)0.02mm以(yi)上的無孔隙銅層或(huo)鎳層。
③. 工件裝(zhuang)護前應先(xian)檢查設備的機械、電氣及各控制系(xi)統(tong)而附屬裝(zhuang)置,保證一切正(zheng)常。
④. 保(bao)提(ti)護(hu)時應選(xuan)用正確(que)工裝或(huo)裝爐(lu)方式,以減少工件(jian)的變形。工件(jian)之間應留有空隙,以保(bao)證(zheng)爐(lu)內氣氛暢通。
⑤. 根據技術檢(jian)查要(yao)求選用和放置試(shi)塊。
五、滲氮操作
①. 工件人爐后,蓋好(hao)爐蓋并密封(feng)好(hao)。接通(tong)氨氣管(guan)道,保證氨氣暢通(tong)和設(she)備(bei)無泄(xie)漏。
②. 升(sheng)溫前,先用大(da)氨氣量(liang)充入爐(lu)(lu)內(nei),排除爐(lu)(lu)內(nei)空氣,隨(sui)著爐(lu)(lu)內(nei)空氣的減少,可(ke)在緩(huan)慢升(sheng)溫的同時繼續排除爐(lu)(lu)內(nei)空氣,但排凈爐(lu)(lu)內(nei)空氣前爐(lu)(lu)溫不應超過150℃,且爐(lu)(lu)內(nei)應保持正壓。
③. 爐溫升到工藝要求(qiu)的溫度后,爐內壓力應(ying)保持在(780~1960Pa),調整氨分(fen)解(jie)率達18%~20%.及時(shi)點燃廢氣。
④. 操作中(zhong)應嚴格執行工(gong)藝,控制爐溫(wen)、氨氣分解率及爐內壓(ya)力(li)等(deng)達到工(gong)藝的要求。
⑤. 有(you)時為降低滲氮層表面脆性,工件出爐(lu)(lu)前可進(jin)行2~4h的退氮處(chu)理。退氮處(chu)理時可關閉排氣口,通(tong)入(ru)少量氨氣,以保持(chi)爐(lu)(lu)內為正壓(ya)。
⑥. 滲氮過程(cheng)完(wan)成后停電降溫,工件隨爐冷至(zhi)200~150℃再(zai)出爐。
2Cr13 馬(ma)氏體不銹鋼(gang)二段滲(shen)氮(dan)工藝(yi)之一見圖7-5。
六、滲氮件質量檢查
①. 外(wai)觀檢查
表面不(bu)應有裂紋(wen)、剝(bo)離或(huo)肉眼可(ke)見疏松。表面顏色(se)(se)最(zui)好為銀灰色(se)(se),在保證滲層硬度、深度的條(tiao)件下,也允許表面呈淡藍色(se)(se)(出爐(lu)溫(wen)度偏高所致)。
②. 表面便度。
按GB/T 4340.1《金屬維(wei)氏硬(ying)(ying)度(du)試驗第一部分:試驗方法》規(gui)定進(jin)行表面便度(du)檢須層表面硬(ying)(ying)度(du)應到技術要求,并日,同(tong)一件或同(tong)批件的硬(ying)(ying)度(du)允許差(cha)應符(fu)合表 7-7 的規(gui)定。
③. 滲(shen)氮(dan)層深度。
按GB/T 11354《鋼鐵零件滲(shen)氮(dan)層深度(du)(du)測定和金相組織檢驗》的(de)規(gui)定檢查滲(shen)氮(dan)層深度(du)(du),應達到(dao)技術要求(qiu)。并且,同一件或同批件滲(shen)氮(dan)層深度(du)(du)允許偏差應不大于表7-8的(de)規(gui)定。
④. 如(ru)有要(yao)求,對(dui)滲氮(dan)層脆性(xing)或疏(shu)松的檢查也(ye)技GB/T11354規(gui)定進(jin)行,且應符合(he)技術(shu)要(yao)求。