離子氮化作為強化金屬表面的一種利用輝光放電現象,將含氮氣體電離后產生的氮離子轟擊零件表面加熱并進行氮化,獲得表面滲氮層的離子化學熱處理工藝,廣適用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼及鈦合金等。零件經離子滲氮處理后,可顯著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲勞強度,抗蝕能力及抗燒傷性等。離子氮化,它早在1931年就已在實驗室里取得成功并獲。其所運用的輝光放電,是氣體放電的一種重要形式。低氣壓輝光放電的擊穿機制是,從陰極發(fā)射電子,在放電空間引形成相應離子,由此產生的正離子再轟擊陰極使其發(fā)射出更多的電子。按其狀態(tài),輝光放電又可分為前期輝光、正常輝光和異常輝光三個不同階段。而大電流的穩(wěn)定輝光放電設備在制造技術在當時有較大的困難;一直延遲到20世紀60年代初,人們在掌握輝光放電技術后,離子氮化才在少數國家生產中得到應用。目前世界各國包括我國在內,離子氮化生產已獲得迅猛發(fā)展。離子氮化是利用輝光放電原理進行的一種化學熱處理,故又稱輝光離子氮化,也有稱離子轟擊氮化。梅州真空離子氮化價格
模具制造對模具的耐磨、抗腐蝕和脫模性能要求極高,離子氮化在此發(fā)揮著關鍵作用。注塑模具經離子氮化處理后,表面形成堅硬且致密的氮化層,其硬度可大幅提升,有效抵抗塑料熔體在注塑過程中的高壓沖刷和摩擦,減少模具表面的磨損和拉傷。同時,氮化層良好的脫模性能使塑料制品更容易從模具中脫出,降低了廢品率,提高了生產效率。壓鑄模具在高溫、高壓的金屬液沖擊下,離子氮化形成的氮化層能增強模具的抗熱疲勞性能,延長模具使用壽命,降低模具更換頻率,為模具制造企業(yè)節(jié)約成本,提升產品質量和市場競爭力。云浮模具離子氮化性能離子氮化處理用什么材料硬度會高。
鋼鐵零件經氮化處理后表面通常呈銀灰色或暗灰色(不同材質的工件,離子氮化后其表面顏色略有區(qū)別),鈦及鈦合金件表面應呈金黃色。表面電弧燒傷主要是由于工件表面、工件上的小孔中或焊接件的空腔內及組合件的接合面上存在含油雜質,引起強烈弧光放電所致。表面剝落起皮:產生起皮的機理還不十分清楚,但在生產實踐中,工件表面清理不凈、脫碳或氣份中含氧量過多、氮化溫度過高等有時會產生起皮。表面發(fā)藍或呈紫藍色這是氧化造成的,如果氧化是在氮化結束后停爐過程中產生的,則只影響外觀質量,對滲層硬度、深度無影響。如果氧化是在氮化過程中產生的,則將不僅影響到產品外觀,而且將直接影響到滲層硬度和深度。表面發(fā)藍的原因可能有:爐子系統(tǒng)漏氣,氣氛中含水及含氧量過多;工件各處的溫度不均勻,溫度過低的部位由于滲氮較弱而呈綠色;冷卻時工件各部位冷速不一致,冷得慢的部位可能呈藍色。表面發(fā)黑的原因可能是:爐子系統(tǒng)漏氣,氣氛中含水量及含氧量過高;溫度過高;工件上的油污及氧化皮未去凈等。
離子氮化過程中,電壓、電流、氣壓、溫度和時間等參數的準確控制至關重要。電壓決定了離子的加速能量,影響氮離子的轟擊效果和氮化速度;電流反映了離子的數量,與氮化層的生長速率相關。氣壓需維持在合適范圍,保證氣體電離和輝光放電的穩(wěn)定進行。溫度是影響氮化反應的關鍵因素,不同金屬材料和氮化要求對應不同的極好溫度區(qū)間,一般在 450 - 650℃之間。處理時間則根據氮化層深度和硬度要求而定,通常為 2 - 20 小時。通過合理調整這些參數,可精確控制氮化層的質量,滿足不同工件的性能需求,確保離子氮化工藝的高效、穩(wěn)定運行。離子氮化已被廣泛應用于汽車、機床、航天、塑料機械、紡織機械、精密儀器、模具、量韌具等許多領域。
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(fā)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(jiān)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?jié)B氮的周期縮短60%~70%,簡化工序,零件變形小,產品質量好,節(jié)約能源,無污染,是近年來發(fā)展較快的熱處理工藝。離子氮化設備由氮化爐、真空系統(tǒng)、供氮系統(tǒng)、電源及溫度測控系統(tǒng)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。離子氮化和氣體氮化區(qū)別。梅州真空離子氮化價格
離子氮化技術是我國70年代新興的表面強化技術。梅州真空離子氮化價格
離子氮化處理注意事項之升溫及保溫,首先關閉通氣閥,給真空泵及水冷電阻通冷卻水。啟動真空泵,打開蝶形閥,當真空度<100Pa時,即可送高壓,緩慢進給占空比。當高壓到達800V時,爐內即可產生輝光放電。此時正常狀態(tài)為爐內跳躍飛逐的散弧,隨著飛弧的減少,逐漸加大占空比,當飛弧消失即向爐內緩慢充入氨氣,并關小真空泵蝶形閥,使爐內氣體流通率下降,以保證爐內溫度均勻,并隨溫度的升高,視所需氨量的變化逐漸加大供氨量。當感覺爐體溫度保持在50℃以下,并開始觀測爐內溫度,觀測時應首先停止電流供給,滅掉輝光。正常工件在滲氮時應為500~550℃間,此時在觀察孔可見工件為暗紅色,模糊可見工件輪廓,不能分辨部位,如齒輪不能看清齒形。如清晰看清工件,則工件溫度即為偏高,當工件到溫后,即調整修正供氨量、抽氣率、電流,使之保持平衡。在工作中觀察他們的變化,尤其是氨量與抽氣率之間保持一種平衡狀態(tài),因為在高壓不變的狀態(tài)下,氣體密度決定了電流的大小,因而影響溫度。梅州真空離子氮化價格