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)滲氮


 氣(qi)體滲氨就是將工件放(fang)人密閉的加熱爐內,通入一定(ding)壓力(li)的含氨氣(qi)體(如氨氣(qi)等),保持一定(ding)時間,從(cong)而完成滲氮(dan)的工藝方法(fa)。


 氣體滲氮溫(wen)度一般在(zai)480~570℃之間。滲氮溫(wen)度越高(gao)(gao)。擴散速度越快(kuai),滲層越深。但滲氨(an)溫(wen)度超過550℃時,合金氮化(hua)物(wu)發(fa)生集聚長大而使滲層硬度下(xia)降。一般情況下(xia),不(bu)銹鋼滲氨(an)溫(wen)度都不(bu)太高(gao)(gao)。


 保(bao)溫(wen)時間主(zhu)要決定于(yu)滲氨深(shen)(shen)度(du)。保(bao)溫(wen)時間越長(chang),滲氮層(ceng)深(shen)(shen)度(du)越厚。但保(bao)溫(wen)時間太長(chang),會因(yin)合(he)金氮化物集聚長(chang)大而使硬度(du)有下降(jiang)的趨勢。


  氨(an)的分(fen)解(jie)(jie)率(lv)對滲(shen)(shen)氮(dan)層的硬度及性質有明(ming)顯的影響(xiang)。氨(an)的分(fen)解(jie)(jie)率(lv)與溫(wen)度、壓(ya)力(li)、氨(an)氣輸入(ru)速(su)度等條件(jian)有關,太高的分(fen)解(jie)(jie)率(lv),不能被(bei)工(gong)(gong)件(jian)吸收的分(fen)解(jie)(jie)物會以(yi)(yi)N2和H2形式存在(zai),有礙于滲(shen)(shen)氮(dan)效(xiao)果(guo)(guo),隨著氨(an)分(fen)解(jie)(jie)率(lv)的降低(di),工(gong)(gong)件(jian)吸收的氮(dan)量(liang)逐漸增加到最大值,直至氨(an)分(fen)解(jie)(jie)率(lv)降低(di)到5%~10%時,分(fen)解(jie)(jie)物氮(dan)原(yuan)子已(yi)滿足不了工(gong)(gong)件(jian)吸收,工(gong)(gong)件(jian)吸收的氮(dan)量(liang)呈下(xia)降趨勢,滲(shen)(shen)氮(dan)硬度降低(di),也達不到好的滲(shen)(shen)氮(dan)效(xiao)果(guo)(guo)。所(suo)以(yi)(yi),在(zai)實(shi)際的滲(shen)(shen)氮(dan)溫(wen)度、壓(ya)力(li)條件(jian)下(xia),氨(an)的分(fen)解(jie)(jie)率(lv)一般控(kong)制在(zai)15%~45%.不銹鋼中合金元素含量(liang)高,阻礙氮(dan)的吸收和擴散(san),所(suo)以(yi)(yi),不銹鋼滲(shen)(shen)氮(dan)時的溫(wen)度應(ying)偏高,氨(an)的分(fen)解(jie)(jie)率(lv)也相應(ying)提(ti)高。


 氣體滲氮(dan)(dan)(dan)根(gen)據要求(qiu)的(de)不同,有一段(duan)滲氮(dan)(dan)(dan),二段(duan)滲氮(dan)(dan)(dan),三段(duan)滲氮(dan)(dan)(dan)等方法(fa)。


 一(yi)段滲氮是(shi)在同(tong)一(yi)溫(wen)度條(tiao)件下(一(yi)般在480~530℃之(zhi)間(jian))保持較長(chang)時間(jian),在保溫(wen)時間(jian)內,依據滲氮溫(wen)度適當控制(zhi)氨的分解率,完成滲氮過(guo)程。


 二段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)是全(quan)部(bu)滲(shen)氮(dan)過(guo)程分(fen)兩個階(jie)(jie)段(duan)(duan)完成(cheng)。第(di)一(yi)(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)滲(shen)氮(dan)溫(wen)度和氨(an)分(fen)解率相似于(yu)(yu)一(yi)(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)工藝,目的(de)(de)是在工件表(biao)面(mian)形成(cheng)高(gao)(gao)彌散度的(de)(de)氮(dan)化物(wu)。第(di)二階(jie)(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)滲(shen)氮(dan)溫(wen)度高(gao)(gao)于(yu)(yu)第(di)一(yi)(yi)段(duan)(duan)的(de)(de)滲(shen)氮(dan)溫(wen)度(一(yi)(yi)般(ban)在550~600℃).氨(an)的(de)(de)分(fen)解率也高(gao)(gao)于(yu)(yu)第(di)一(yi)(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氨(an)時的(de)(de)分(fen)解率,目的(de)(de)是促進氮(dan)在鋼中的(de)(de)擴散,增(zeng)加滲(shen)氮(dan)層深度,保證自表(biao)面(mian)向內(nei)層的(de)(de)氮(dan)濃度和硬(ying)度變(bian)化趨(qu)于(yu)(yu)和緩。因(yin)第(di)二段(duan)(duan)滲(shen)氨(an)溫(wen)度稍(shao)高(gao)(gao)。所以,最終表(biao)面(mian)硬(ying)度低(di)于(yu)(yu)一(yi)(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)的(de)(de)硬(ying)度。


 三段滲氮是(shi)(shi)在二段滲氮后,再加一段520℃左右保溫滲氮的過程(cheng),目的是(shi)(shi)提高表(biao)面硬(ying)度。


 不銹鋼常見的氣體(ti)滲氮工藝(yi)規范和滲氮效(xiao)果見表7-2。


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不銹鋼氣體(ti)滲氮(dan)可能產生的(de)缺陷及防止措施和改(gai)進方(fang)法(fa)見表(biao) 7-3 。





2. 離子滲氮(dan)


 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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 離子滲氮對設備、介(jie)質(zhi)、電參數、爐內壓力(li)等都有較嚴格的要求。


a. 離子滲氮設(she)備(bei)


離子(zi)滲氮設備應滿(man)足以下基本要求。


 ①. 設(she)備(bei)應設(she)置電壓、電流、溫度(du)、真空度(du)、氣體(ti)流量(liang)等指示儀表(biao),有測溫裝置。


 ②. 供給設(she)備的整(zheng)流輸(shu)出電壓應(ying)連續(xu)可調,在200V以上不產(chan)生突跳現象(xiang)。


 ③. 設(she)備有(you)可(ke)靠的滅(mie)弧(hu)裝置。


 ④. 極(ji)限(xian)真空度不低于7Pa,抽真空時間不大(da)于30min.


 ⑤. 在合理的(de)供氣流量下(xia),應保(bao)證設備的(de)工作(zuo)真空度在70~1070Pa.


 ⑥. 升壓率不大于1.3×10-1Pa/min.


b. 滲氮介質


 滲(shen)氮介質可采用氨氣或氮氫混(hun)合氣,要求其純度高(純度不低(di)于99.9%)、含水量(liang)小、成分(fen)穩定,進入滲(shen)氮爐(lu)前應干燥處(chu)理。


 氣體供應量與設備功率、爐(lu)內空(kong)間、工(gong)件量等有關,100kW離子(zi)滲氮爐(lu)一般為0.3~0.5m3/h.


c. 電壓與電流


 在(zai)(zai)滲氮保溫(wen)階(jie)段,極間電壓可(ke)在(zai)(zai)400~800V、電流(liu)可(ke)在(zai)(zai)25~50A范圍內調整。調整的(de)依據應考(kao)慮(lv)工件大小、裝爐量、工件易變形(xing)程度及要(yao)求的(de)升溫(wen)速度等因素。


d. 滲氮(dan)氣壓(ya)


 離(li)子滲氮常用氣壓范圍(wei)為100~1000Pa,選用壓力時應顧及溫度均勻(yun)性和防止輝光不均勻(yun)。


e. 離子(zi)滲氮溫度和保(bao)溫時間


 離子滲氮溫(wen)度和(he)保溫(wen)時間根據工件材質及對滲層深度的要求來考慮。


 不(bu)銹鋼離子滲氮的(de)主要工藝規范及效(xiao)果見表7-4.





 不銹鋼離子滲氮常見缺(que)陷及(ji)解決(jue)辦法(fa)見表7-5.


f. 離子滲氮件尺寸(cun)增量和變形(xing)


 離子滲(shen)(shen)氮較氣體滲(shen)(shen)氨的主要(yao)優(you)點(dian)之(zhi)一是變形(xing)小(xiao),但不(bu)是無(wu)變形(xing),而一般情況下(xia),經離子滲(shen)(shen)氮后的滲(shen)(shen)氨表面不(bu)再加(jia)工(gong)(含磨削加(jia)工(gong)),所以(yi),對(dui)尺(chi)寸精度要(yao)求嚴或極易變形(xing)的工(gong)件(如薄壁環),應掌(zhang)握離子滲(shen)(shen)氨時(shi)可(ke)能產生的尺(chi)寸增量和變形(xing)規律,必要(yao)時(shi),在(zai)滲(shen)(shen)氮前的精加(jia)工(gong)留量上予以(yi)合理考慮。表7-6提供(gong)的離子滲(shen)(shen)氮尺(chi)寸增量和可(ke)能產生的徑(jing)向變形(xing)結果供(gong)參考。


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