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(qi)體滲氮(dan)


 氣(qi)體滲氨就是將(jiang)工件放人密(mi)閉的(de)加熱爐內,通入一定(ding)壓力的(de)含氨氣(qi)體(如(ru)氨氣(qi)等),保持一定(ding)時間,從(cong)而完成(cheng)滲氮的(de)工藝方法。


 氣體滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)溫(wen)度(du)一般在480~570℃之間。滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)溫(wen)度(du)越(yue)(yue)高。擴散速度(du)越(yue)(yue)快,滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)越(yue)(yue)深(shen)。但滲(shen)(shen)(shen)氨溫(wen)度(du)超過550℃時,合金氮(dan)化物發生集(ji)聚長(chang)大(da)而使滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)硬度(du)下(xia)降。一般情(qing)況下(xia),不銹鋼(gang)滲(shen)(shen)(shen)氨溫(wen)度(du)都不太(tai)高。


 保溫時(shi)(shi)間主(zhu)要決定于滲氨深度(du)。保溫時(shi)(shi)間越(yue)長,滲氮(dan)層深度(du)越(yue)厚。但保溫時(shi)(shi)間太長,會(hui)因合(he)金(jin)氮(dan)化物(wu)集聚長大而使硬度(du)有下降的趨(qu)勢(shi)。


  氨(an)的(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)對滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮層的(de)硬度(du)及性質(zhi)有(you)明顯(xian)的(de)影響。氨(an)的(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)與溫(wen)度(du)、壓力、氨(an)氣輸入速(su)度(du)等條件(jian)(jian)(jian)有(you)關,太高的(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv),不(bu)(bu)能被工(gong)件(jian)(jian)(jian)吸收的(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)物會(hui)以N2和H2形式存(cun)在(zai),有(you)礙于滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮效(xiao)果(guo),隨(sui)著氨(an)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)的(de)降(jiang)低(di),工(gong)件(jian)(jian)(jian)吸收的(de)氮量(liang)逐漸(jian)增加到(dao)最大值(zhi),直至氨(an)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)降(jiang)低(di)到(dao)5%~10%時(shi),分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)物氮原子已滿足不(bu)(bu)了工(gong)件(jian)(jian)(jian)吸收,工(gong)件(jian)(jian)(jian)吸收的(de)氮量(liang)呈下(xia)降(jiang)趨勢,滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮硬度(du)降(jiang)低(di),也(ye)達不(bu)(bu)到(dao)好的(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮效(xiao)果(guo)。所以,在(zai)實際的(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮溫(wen)度(du)、壓力條件(jian)(jian)(jian)下(xia),氨(an)的(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)一般控制在(zai)15%~45%.不(bu)(bu)銹鋼中合金元素(su)含量(liang)高,阻礙氮的(de)吸收和擴散,所以,不(bu)(bu)銹鋼滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮時(shi)的(de)溫(wen)度(du)應偏(pian)高,氨(an)的(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)也(ye)相應提(ti)高。


 氣體(ti)滲(shen)氮根據要(yao)求的(de)不同,有(you)一段(duan)(duan)滲(shen)氮,二段(duan)(duan)滲(shen)氮,三段(duan)(duan)滲(shen)氮等(deng)方法。


 一段滲氮是在同一溫(wen)度條件下(一般在480~530℃之間)保持(chi)較長時間,在保溫(wen)時間內,依據滲氮溫(wen)度適當(dang)控制氨的分解率,完成滲氮過程。


 二段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)是全(quan)部滲(shen)氮(dan)(dan)過程(cheng)分(fen)(fen)兩個階段(duan)(duan)完成。第(di)(di)(di)一(yi)(yi)階段(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)度和氨(an)(an)分(fen)(fen)解率(lv)相(xiang)似于一(yi)(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)工(gong)藝,目的(de)(de)(de)是在工(gong)件表(biao)面(mian)形成高(gao)彌散度的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)化物。第(di)(di)(di)二階段(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)度高(gao)于第(di)(di)(di)一(yi)(yi)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)度(一(yi)(yi)般(ban)在550~600℃).氨(an)(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv)也高(gao)于第(di)(di)(di)一(yi)(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氨(an)(an)時的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解率(lv),目的(de)(de)(de)是促進氮(dan)(dan)在鋼中的(de)(de)(de)擴散,增加滲(shen)氮(dan)(dan)層(ceng)深度,保證自表(biao)面(mian)向內層(ceng)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)濃(nong)度和硬度變化趨于和緩。因第(di)(di)(di)二段(duan)(duan)滲(shen)氨(an)(an)溫(wen)度稍高(gao)。所以,最終(zhong)表(biao)面(mian)硬度低于一(yi)(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)硬度。


 三段滲氮是在二段滲氮后,再加一(yi)段520℃左右保(bao)溫滲氮的過程,目的是提高表面(mian)硬度。


 不(bu)銹鋼常(chang)見的(de)氣體滲(shen)氮工藝規范和(he)滲(shen)氮效果見表7-2。


表 2.jpg


不銹鋼(gang)氣(qi)體滲氮(dan)可能產生的缺陷及(ji)防止措施和改進方法見表 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。


圖 2.jpg  圖 4.jpg


 離子滲(shen)氮對(dui)設備、介質、電參數、爐(lu)內壓力等(deng)都(dou)有(you)較嚴格(ge)的要(yao)求。


a. 離子滲(shen)氮設備


離子滲(shen)氮設備應滿足以(yi)下基本要求。


 ①. 設(she)備應設(she)置電(dian)壓、電(dian)流、溫度、真空(kong)度、氣體流量等指(zhi)示儀表,有測溫裝置。


 ②. 供(gong)給設備的整流輸出電壓應(ying)連續可調,在200V以上不(bu)產生突跳現象。


 ③. 設備有可靠的滅弧裝置。


 ④. 極限真(zhen)空度不低于(yu)7Pa,抽(chou)真(zhen)空時(shi)間(jian)不大于(yu)30min.


 ⑤. 在(zai)(zai)合理的供氣流量下,應(ying)保證設備的工(gong)作(zuo)真空度在(zai)(zai)70~1070Pa.


 ⑥. 升壓率不大于1.3×10-1Pa/min.


b. 滲氮介質


 滲氮介質可采用氨氣(qi)(qi)或氮氫混合氣(qi)(qi),要(yao)求其純度(du)高(純度(du)不(bu)低于99.9%)、含水量小、成分穩定,進(jin)入滲氮爐前應(ying)干(gan)燥處理。


 氣體供(gong)應量與設備功率、爐(lu)內(nei)空間(jian)、工件量等有關,100kW離子滲氮爐(lu)一(yi)般(ban)為0.3~0.5m3/h.


c. 電(dian)壓(ya)與電(dian)流


 在滲氮保(bao)溫階段,極間電(dian)壓可在400~800V、電(dian)流可在25~50A范圍內調整(zheng)。調整(zheng)的依據應考慮(lv)工件(jian)大小(xiao)、裝(zhuang)爐量(liang)、工件(jian)易變(bian)形(xing)程(cheng)度(du)及要求的升溫速度(du)等因素。


d. 滲氮(dan)氣壓


 離子滲氮常用氣壓(ya)范圍(wei)為100~1000Pa,選用壓(ya)力時應顧及溫度均(jun)(jun)勻性和防止輝光(guang)不均(jun)(jun)勻。


e. 離子滲(shen)氮(dan)溫度和保(bao)溫時間(jian)


 離子(zi)滲氮溫(wen)度(du)(du)和(he)保溫(wen)時間根據工件材質及對滲層深(shen)度(du)(du)的要求來考慮。


 不銹鋼離子滲氮的主要工藝(yi)規范及效果見(jian)表7-4.





 不銹鋼離子(zi)滲氮(dan)常見(jian)缺陷及解決辦法見(jian)表7-5.


f. 離子滲氮(dan)件尺(chi)寸增量和變形


 離(li)子滲(shen)氮(dan)(dan)較氣體(ti)滲(shen)氨的(de)(de)主要(yao)優點之一是變(bian)形(xing)小,但不是無變(bian)形(xing),而一般情況下,經(jing)離(li)子滲(shen)氮(dan)(dan)后的(de)(de)滲(shen)氨表面(mian)不再(zai)加工(gong)(含磨削(xue)加工(gong)),所以,對尺(chi)(chi)寸(cun)精度要(yao)求嚴或極(ji)易變(bian)形(xing)的(de)(de)工(gong)件(如薄壁環),應(ying)掌(zhang)握離(li)子滲(shen)氨時(shi)可能產生(sheng)的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)增量和變(bian)形(xing)規律,必要(yao)時(shi),在滲(shen)氮(dan)(dan)前的(de)(de)精加工(gong)留量上予以合理考慮。表7-6提供的(de)(de)離(li)子滲(shen)氮(dan)(dan)尺(chi)(chi)寸(cun)增量和可能產生(sheng)的(de)(de)徑向變(bian)形(xing)結(jie)果供參(can)考。


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