目前,香蕉視頻app下載蘋果版: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(ti)滲(shen)氮
氣體(ti)滲氨(an)(an)就是將(jiang)工件放人密(mi)閉的(de)加熱爐內(nei),通入一(yi)定壓力的(de)含氨(an)(an)氣體(ti)(如氨(an)(an)氣等(deng)),保持一(yi)定時間,從(cong)而完成(cheng)滲氮的(de)工藝方法。
氣體滲(shen)氮溫(wen)度(du)(du)(du)一般在480~570℃之(zhi)間。滲(shen)氮溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)高。擴散(san)速度(du)(du)(du)越(yue)快,滲(shen)層越(yue)深。但滲(shen)氨(an)溫(wen)度(du)(du)(du)超過550℃時,合金氮化物發生(sheng)集聚(ju)長大而使(shi)滲(shen)層硬(ying)度(du)(du)(du)下(xia)降。一般情(qing)況下(xia),不銹鋼滲(shen)氨(an)溫(wen)度(du)(du)(du)都不太(tai)高。
保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時間主要決定于滲氨深度(du)。保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時間越長,滲氮(dan)層(ceng)深度(du)越厚。但(dan)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時間太長,會因(yin)合金氮(dan)化物集聚長大而使硬(ying)度(du)有下(xia)降的趨勢。
氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv)(lv)對滲(shen)氮(dan)(dan)層的(de)(de)硬度(du)(du)及性質(zhi)有(you)明(ming)顯的(de)(de)影響。氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv)(lv)與溫度(du)(du)、壓力、氨(an)氣輸入速度(du)(du)等條(tiao)件(jian)有(you)關,太高(gao)的(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv)(lv),不(bu)能被(bei)工件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)分(fen)(fen)解物會以(yi)(yi)N2和(he)H2形式存(cun)在(zai),有(you)礙(ai)于(yu)滲(shen)氮(dan)(dan)效果(guo),隨著氨(an)分(fen)(fen)解率(lv)(lv)的(de)(de)降低(di),工件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)氮(dan)(dan)量(liang)逐漸增加(jia)到(dao)最大值,直至氨(an)分(fen)(fen)解率(lv)(lv)降低(di)到(dao)5%~10%時(shi),分(fen)(fen)解物氮(dan)(dan)原子已滿(man)足不(bu)了工件(jian)吸(xi)收(shou),工件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)氮(dan)(dan)量(liang)呈(cheng)下降趨勢,滲(shen)氮(dan)(dan)硬度(du)(du)降低(di),也達不(bu)到(dao)好的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)效果(guo)。所以(yi)(yi),在(zai)實際的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫度(du)(du)、壓力條(tiao)件(jian)下,氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv)(lv)一般控制在(zai)15%~45%.不(bu)銹鋼(gang)中合金(jin)元(yuan)素含量(liang)高(gao),阻礙(ai)氮(dan)(dan)的(de)(de)吸(xi)收(shou)和(he)擴散(san),所以(yi)(yi),不(bu)銹鋼(gang)滲(shen)氮(dan)(dan)時(shi)的(de)(de)溫度(du)(du)應偏(pian)高(gao),氨(an)的(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv)(lv)也相應提(ti)高(gao)。
氣體滲氮(dan)根據要求的不同,有一段滲氮(dan),二段滲氮(dan),三段滲氮(dan)等方法。
一(yi)段滲(shen)(shen)氮是在(zai)同一(yi)溫(wen)度條(tiao)件下(一(yi)般(ban)在(zai)480~530℃之間(jian)(jian)(jian))保持(chi)較長(chang)時(shi)間(jian)(jian)(jian),在(zai)保溫(wen)時(shi)間(jian)(jian)(jian)內,依據滲(shen)(shen)氮溫(wen)度適當(dang)控制(zhi)氨(an)的(de)分解率,完成滲(shen)(shen)氮過程。
二(er)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)是全(quan)部滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)過程分(fen)兩(liang)個階(jie)段(duan)(duan)(duan)完成。第一(yi)(yi)(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)和氨(an)分(fen)解(jie)(jie)率(lv)相似于(yu)一(yi)(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)工藝,目(mu)的(de)(de)(de)是在工件表面形成高(gao)彌散度(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)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)第一(yi)(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)(一(yi)(yi)(yi)般在550~600℃).氨(an)的(de)(de)(de)分(fen)解(jie)(jie)率(lv)也高(gao)于(yu)第一(yi)(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氨(an)時的(de)(de)(de)分(fen)解(jie)(jie)率(lv),目(mu)的(de)(de)(de)是促進氮(dan)(dan)(dan)在鋼(gang)中的(de)(de)(de)擴散,增(zeng)加滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層深度(du),保證(zheng)自表面向(xiang)內層的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)濃度(du)和硬(ying)(ying)度(du)變化(hua)趨于(yu)和緩(huan)。因第二(er)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氨(an)溫(wen)度(du)稍高(gao)。所以,最終表面硬(ying)(ying)度(du)低于(yu)一(yi)(yi)(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)。
三段(duan)滲(shen)氮(dan)是在二段(duan)滲(shen)氮(dan)后,再加一(yi)段(duan)520℃左右保溫滲(shen)氮(dan)的過程,目的是提高表面硬(ying)度(du)。
不銹鋼常見(jian)的氣體(ti)滲氮(dan)工藝(yi)規(gui)范和滲氮(dan)效果見(jian)表(biao)7-2。

不銹鋼氣體滲氮(dan)可(ke)能產生的缺陷(xian)及防(fang)止措(cuo)施和改進(jin)方法見表 7-3 。


2. 離(li)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。

離子滲氮(dan)對(dui)設備、介質(zhi)、電參數(shu)、爐內壓力等都有較(jiao)嚴(yan)格的要求。
a. 離子滲氮設備
離子滲(shen)氮(dan)設(she)備應滿足(zu)以下基本要(yao)求。
①. 設備應設置電壓、電流、溫度、真空度、氣體流量等指(zhi)示儀表,有測溫裝置。
②. 供給設備的(de)整流輸出電壓應(ying)連(lian)續可調,在200V以(yi)上不產生(sheng)突跳(tiao)現象(xiang)。
③. 設備有可靠的滅弧(hu)裝置(zhi)。
④. 極限真空(kong)度不低于7Pa,抽真空(kong)時(shi)間不大于30min.
⑤. 在合理的供氣流量(liang)下,應(ying)保證設備(bei)的工(gong)作真空(kong)度在70~1070Pa.
⑥. 升壓率不大于1.3×10-1Pa/min.
b. 滲氮介質
滲(shen)氮介質可采用氨(an)氣(qi)或氮氫混(hun)合(he)氣(qi),要求其純度高(純度不低(di)于(yu)99.9%)、含水量小、成分穩定,進入滲(shen)氮爐前應干燥(zao)處理。
氣體供應量與設備功率、爐內空(kong)間、工件量等有(you)關,100kW離子滲氮爐一般為(wei)0.3~0.5m3/h.
c. 電(dian)壓與電(dian)流
在滲氮保(bao)溫階(jie)段,極(ji)間電壓(ya)可(ke)在400~800V、電流可(ke)在25~50A范圍內(nei)調整。調整的依據(ju)應考慮(lv)工件大小(xiao)、裝爐(lu)量、工件易變形程度及要求的升溫速度等因(yin)素。
d. 滲氮氣壓
離子(zi)滲氮常用(yong)氣壓范圍為100~1000Pa,選用(yong)壓力時應(ying)顧及(ji)溫度均(jun)勻性和防止輝光不均(jun)勻。
e. 離子滲(shen)氮溫(wen)(wen)度和保溫(wen)(wen)時間
離子(zi)滲(shen)氮溫度和保溫時間根(gen)據工件材(cai)質及(ji)對(dui)滲(shen)層深度的要求來(lai)考慮(lv)。
不銹鋼(gang)離子(zi)滲氮的(de)主要(yao)工(gong)藝規范及效(xiao)果見表7-4.


不銹鋼(gang)離子滲氮常(chang)見(jian)缺陷及解決辦法(fa)見(jian)表7-5.
f. 離(li)子滲氮(dan)件尺寸增(zeng)量和變(bian)形
離(li)子(zi)滲氮較氣體滲氨(an)的(de)(de)主要優點之一是變(bian)(bian)形小,但不是無變(bian)(bian)形,而一般情況下,經離(li)子(zi)滲氮后(hou)的(de)(de)滲氨(an)表面(mian)不再加(jia)工(含(han)磨削加(jia)工),所以,對尺寸(cun)精度要求嚴或極易變(bian)(bian)形的(de)(de)工件(如(ru)薄壁環),應掌(zhang)握離(li)子(zi)滲氨(an)時可能產生的(de)(de)尺寸(cun)增(zeng)量(liang)和變(bian)(bian)形規(gui)律(lv),必要時,在滲氮前的(de)(de)精加(jia)工留量(liang)上予以合理考(kao)慮。表7-6提供的(de)(de)離(li)子(zi)滲氮尺寸(cun)增(zeng)量(liang)和可能產生的(de)(de)徑向變(bian)(bian)形結果(guo)供參考(kao)。


