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. 氣體滲氮


 氣(qi)體(ti)滲氨(an)就是將(jiang)工(gong)件(jian)放人(ren)密閉的加(jia)熱爐內,通入一定壓力的含氨(an)氣(qi)體(ti)(如氨(an)氣(qi)等(deng)),保持(chi)一定時(shi)間,從而(er)完成滲氮的工(gong)藝(yi)方法。


 氣體滲氮溫(wen)度(du)(du)一般在480~570℃之間。滲氮溫(wen)度(du)(du)越高。擴散速度(du)(du)越快(kuai),滲層越深(shen)。但(dan)滲氨溫(wen)度(du)(du)超過550℃時,合金氮化物發生(sheng)集聚長大而使滲層硬(ying)度(du)(du)下降。一般情況下,不銹鋼滲氨溫(wen)度(du)(du)都不太高。


 保溫(wen)時間(jian)主要決定于滲(shen)氨深度。保溫(wen)時間(jian)越長(chang),滲(shen)氮層深度越厚。但保溫(wen)時間(jian)太長(chang),會(hui)因合金(jin)氮化物集聚長(chang)大而使硬度有(you)下降的趨勢。


  氨(an)的(de)(de)分解(jie)(jie)率(lv)(lv)對滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)層的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)及性質有(you)(you)明顯的(de)(de)影響。氨(an)的(de)(de)分解(jie)(jie)率(lv)(lv)與溫度(du)(du)、壓(ya)力、氨(an)氣(qi)輸入速度(du)(du)等條(tiao)件(jian)有(you)(you)關,太高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)分解(jie)(jie)率(lv)(lv),不(bu)(bu)能被工件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)分解(jie)(jie)物會以N2和H2形式存(cun)在(zai),有(you)(you)礙于滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)效果(guo),隨著氨(an)分解(jie)(jie)率(lv)(lv)的(de)(de)降(jiang)低,工件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)氮(dan)(dan)量(liang)逐漸增加到最大值,直至氨(an)分解(jie)(jie)率(lv)(lv)降(jiang)低到5%~10%時(shi),分解(jie)(jie)物氮(dan)(dan)原子(zi)已滿足不(bu)(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(xia)降(jiang)趨勢,滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)硬(ying)(ying)度(du)(du)降(jiang)低,也(ye)達不(bu)(bu)到好的(de)(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)效果(guo)。所(suo)以,在(zai)實際的(de)(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)溫度(du)(du)、壓(ya)力條(tiao)件(jian)下(xia),氨(an)的(de)(de)分解(jie)(jie)率(lv)(lv)一般控制(zhi)在(zai)15%~45%.不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中合(he)金元(yuan)素含量(liang)高(gao)(gao)(gao),阻礙氮(dan)(dan)的(de)(de)吸(xi)收(shou)和擴散,所(suo)以,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)時(shi)的(de)(de)溫度(du)(du)應(ying)偏高(gao)(gao)(gao),氨(an)的(de)(de)分解(jie)(jie)率(lv)(lv)也(ye)相(xiang)應(ying)提高(gao)(gao)(gao)。


 氣(qi)體滲(shen)氮(dan)根據要求的不同(tong),有一段滲(shen)氮(dan),二段滲(shen)氮(dan),三(san)段滲(shen)氮(dan)等方法。


 一(yi)段(duan)滲(shen)氮(dan)是(shi)在(zai)(zai)同一(yi)溫度條件下(一(yi)般(ban)在(zai)(zai)480~530℃之間)保(bao)(bao)持(chi)較長(chang)時(shi)(shi)間,在(zai)(zai)保(bao)(bao)溫時(shi)(shi)間內,依據(ju)滲(shen)氮(dan)溫度適當(dang)控制(zhi)氨的分解率,完成滲(shen)氮(dan)過程。


 二段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)是(shi)全部滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)過程分(fen)兩個(ge)階(jie)段(duan)(duan)(duan)完成。第(di)一(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)和(he)氨分(fen)解率相似于一(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)工藝,目(mu)的(de)(de)是(shi)在(zai)工件表面(mian)形成高(gao)彌散(san)度(du)的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)化物。第(di)二階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)高(gao)于第(di)一(yi)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)(一(yi)般在(zai)550~600℃).氨的(de)(de)分(fen)解率也高(gao)于第(di)一(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氨時的(de)(de)分(fen)解率,目(mu)的(de)(de)是(shi)促進氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)在(zai)鋼中的(de)(de)擴散(san),增(zeng)加滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)層(ceng)深(shen)度(du),保證自表面(mian)向內層(ceng)的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)濃度(du)和(he)硬度(du)變化趨于和(he)緩。因第(di)二段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氨溫(wen)度(du)稍高(gao)。所以,最終表面(mian)硬度(du)低(di)于一(yi)段(duan)(duan)(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)硬度(du)。


 三段滲氮是在二段滲氮后,再加一段520℃左右保(bao)溫滲氮的過(guo)程(cheng),目(mu)的是提高表面硬(ying)度。


 不(bu)銹鋼(gang)常見(jian)的氣(qi)體滲氮工(gong)藝規范和滲氮效果(guo)見(jian)表7-2。


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不銹(xiu)鋼(gang)氣體滲氮可能(neng)產生的缺陷(xian)及防止措施和改(gai)進方(fang)法(fa)見(jian)表 7-3 。





2. 離子滲(shen)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。


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 離子滲氮對(dui)設備、介質、電參(can)數、爐內壓力(li)等都有較嚴格的要求(qiu)。


a. 離子滲(shen)氮(dan)設備(bei)


離子滲氮設備應滿(man)足以下(xia)基本要求。


 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(gong)給設備的整流輸出電壓應(ying)連續可調,在200V以上(shang)不產生突跳(tiao)現(xian)象。


 ③. 設備有(you)可靠的滅(mie)弧(hu)裝置。


 ④. 極限真空(kong)度不(bu)低(di)于(yu)7Pa,抽(chou)真空(kong)時間不(bu)大于(yu)30min.


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


 ⑥. 升(sheng)壓率不大于(yu)1.3×10-1Pa/min.


b. 滲氮介質


 滲氮(dan)介質可采(cai)用(yong)氨氣或氮(dan)氫混(hun)合氣,要求其純度高(gao)(純度不低于99.9%)、含水量小、成分穩定,進入(ru)滲氮(dan)爐前應干燥處理。


 氣體供應(ying)量(liang)與設備功率、爐(lu)內(nei)空(kong)間、工件量(liang)等有關,100kW離子滲氮爐(lu)一般(ban)為0.3~0.5m3/h.


c. 電壓與電流


 在(zai)滲氮保(bao)溫階段(duan),極間電壓可(ke)在(zai)400~800V、電流可(ke)在(zai)25~50A范圍內(nei)調(diao)整。調(diao)整的依據(ju)應考慮工件(jian)大小、裝爐量、工件(jian)易變形(xing)程度(du)及要(yao)求的升溫速度(du)等因素。


d. 滲氮(dan)氣(qi)壓


 離子滲氮常(chang)用(yong)氣壓范圍為(wei)100~1000Pa,選用(yong)壓力時應(ying)顧及(ji)溫度均勻(yun)性和防止輝光不均勻(yun)。


e. 離子滲氮(dan)溫度和保溫時間


 離子滲氮溫(wen)度(du)和保溫(wen)時(shi)間根(gen)據(ju)工件(jian)材質及對滲層深度(du)的要求來考慮。


 不銹鋼離子滲氮的主要(yao)工藝規(gui)范(fan)及(ji)效果見(jian)表(biao)7-4.





 不銹(xiu)鋼(gang)離子滲氮常(chang)見缺陷及(ji)解決辦法見表7-5.


f. 離子滲氮件尺寸增量和變形


 離子滲(shen)(shen)氮較(jiao)氣(qi)體(ti)滲(shen)(shen)氨的(de)(de)主(zhu)要(yao)優點之一(yi)是(shi)變(bian)形小,但不是(shi)無變(bian)形,而一(yi)般情況下,經離子滲(shen)(shen)氮后(hou)的(de)(de)滲(shen)(shen)氨表面不再加工(gong)(gong)(gong)(含磨削加工(gong)(gong)(gong)),所以,對尺寸(cun)(cun)精(jing)度要(yao)求嚴或極易變(bian)形的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)件(如薄壁環),應掌握離子滲(shen)(shen)氨時(shi)可能產生的(de)(de)尺寸(cun)(cun)增量(liang)(liang)和變(bian)形規律(lv),必要(yao)時(shi),在滲(shen)(shen)氮前(qian)的(de)(de)精(jing)加工(gong)(gong)(gong)留量(liang)(liang)上予以合理考慮。表7-6提供(gong)的(de)(de)離子滲(shen)(shen)氮尺寸(cun)(cun)增量(liang)(liang)和可能產生的(de)(de)徑(jing)向變(bian)形結果供(gong)參考。


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