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


 氣(qi)體滲氨(an)就是將工(gong)件放人密閉的加熱(re)爐(lu)內,通(tong)入(ru)一定(ding)壓力的含氨(an)氣(qi)體(如氨(an)氣(qi)等(deng)),保持一定(ding)時間(jian),從而完成滲氮的工(gong)藝方法。


 氣體滲(shen)氮溫(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)在480~570℃之間。滲(shen)氮溫(wen)(wen)度(du)(du)越高(gao)。擴散速度(du)(du)越快,滲(shen)層越深。但滲(shen)氨溫(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過550℃時,合金氮化物發生集(ji)聚長大而使滲(shen)層硬度(du)(du)下降。一般(ban)情況下,不(bu)銹鋼滲(shen)氨溫(wen)(wen)度(du)(du)都不(bu)太(tai)高(gao)。


 保溫時(shi)間主要(yao)決定于滲氨深度。保溫時(shi)間越長,滲氮層深度越厚。但保溫時(shi)間太(tai)長,會因合金氮化物集聚長大而(er)使硬度有(you)下(xia)降的趨勢。


  氨(an)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)對滲(shen)氮(dan)(dan)層的(de)硬(ying)度及性(xing)質有(you)(you)明顯(xian)的(de)影響(xiang)。氨(an)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)與溫度、壓力、氨(an)氣輸入(ru)速度等條件有(you)(you)關,太高(gao)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv),不能(neng)被工件吸(xi)(xi)收(shou)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)物會(hui)以(yi)N2和H2形式存在(zai),有(you)(you)礙于(yu)滲(shen)氮(dan)(dan)效果,隨著(zhu)氨(an)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)的(de)降低(di),工件吸(xi)(xi)收(shou)的(de)氮(dan)(dan)量逐漸增(zeng)加到(dao)最大值(zhi),直至(zhi)氨(an)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)降低(di)到(dao)5%~10%時(shi),分(fen)(fen)解(jie)(jie)物氮(dan)(dan)原(yuan)子已滿足不了(le)工件吸(xi)(xi)收(shou),工件吸(xi)(xi)收(shou)的(de)氮(dan)(dan)量呈下降趨勢,滲(shen)氮(dan)(dan)硬(ying)度降低(di),也達(da)不到(dao)好的(de)滲(shen)氮(dan)(dan)效果。所以(yi),在(zai)實際的(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫度、壓力條件下,氨(an)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)一般控(kong)制在(zai)15%~45%.不銹鋼中合金元素含(han)量高(gao),阻(zu)礙氮(dan)(dan)的(de)吸(xi)(xi)收(shou)和擴(kuo)散,所以(yi),不銹鋼滲(shen)氮(dan)(dan)時(shi)的(de)溫度應偏高(gao),氨(an)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)率(lv)也相應提高(gao)。


 氣體滲(shen)氮(dan)根據要求的(de)不同,有一段滲(shen)氮(dan),二段滲(shen)氮(dan),三(san)段滲(shen)氮(dan)等方法(fa)。


 一(yi)(yi)段滲氮是(shi)在(zai)同一(yi)(yi)溫度(du)條件下(一(yi)(yi)般在(zai)480~530℃之間(jian)(jian))保持較(jiao)長(chang)時(shi)間(jian)(jian),在(zai)保溫時(shi)間(jian)(jian)內(nei),依據(ju)滲氮溫度(du)適當控制氨的(de)分解率,完(wan)成滲氮過程(cheng)。


 二段(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)是全部(bu)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)過程分(fen)兩個階段(duan)完成。第一階段(duan)的(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)和(he)氨分(fen)解(jie)率相似于(yu)一段(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)工藝,目(mu)的(de)是在工件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成高(gao)(gao)彌(mi)散度(du)(du)的(de)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)。第二階段(duan)的(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)第一段(duan)的(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)(一般在550~600℃).氨的(de)分(fen)解(jie)率也高(gao)(gao)于(yu)第一段(duan)滲(shen)(shen)(shen)氨時的(de)分(fen)解(jie)率,目(mu)的(de)是促進(jin)氮(dan)(dan)(dan)在鋼(gang)中的(de)擴(kuo)散,增加滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)(ceng)深度(du)(du),保證自表(biao)(biao)面(mian)(mian)向內層(ceng)(ceng)的(de)氮(dan)(dan)(dan)濃度(du)(du)和(he)硬(ying)度(du)(du)變化(hua)趨(qu)于(yu)和(he)緩。因(yin)第二段(duan)滲(shen)(shen)(shen)氨溫度(du)(du)稍高(gao)(gao)。所以,最終表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度(du)(du)低于(yu)一段(duan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)的(de)硬(ying)度(du)(du)。


 三段(duan)滲(shen)氮是在二段(duan)滲(shen)氮后,再加(jia)一段(duan)520℃左右保溫(wen)滲(shen)氮的過程,目(mu)的是提(ti)高表面硬度。


 不(bu)銹(xiu)鋼常見(jian)的(de)氣(qi)體(ti)滲(shen)氮工藝規范和滲(shen)氮效果見(jian)表7-2。


表 2.jpg


不銹鋼(gang)氣體滲氮可能產(chan)生(sheng)的缺陷(xian)及防止措施和改進方(fang)法見表 7-3 。





2. 離(li)子(zi)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


 離子滲氮對(dui)設備、介質、電(dian)參數、爐內壓力(li)等都有較嚴格(ge)的要求。


a. 離子滲(shen)氮(dan)設(she)備


離子滲氮設備(bei)應滿足以下(xia)基本要求。


 ①. 設備應設置電壓、電流、溫度、真空度、氣體(ti)流量等指示儀(yi)表,有(you)測(ce)溫裝置。


 ②. 供給設(she)備的整流輸出電壓應(ying)連續可調,在(zai)200V以(yi)上(shang)不產生突跳現象。


 ③. 設備有可靠的滅弧裝置。


 ④. 極(ji)限真(zhen)空(kong)度不(bu)低于7Pa,抽真(zhen)空(kong)時(shi)間(jian)不(bu)大于30min.


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


 ⑥. 升壓(ya)率不(bu)大(da)于1.3×10-1Pa/min.


b. 滲氮介質(zhi)


 滲氮介質可采用氨(an)氣或(huo)氮氫混合氣,要求其純(chun)度(du)高(gao)(純(chun)度(du)不低于99.9%)、含水量小、成分穩(wen)定(ding),進入滲氮爐(lu)前應(ying)干燥(zao)處理。


 氣(qi)體供(gong)應量與設備功率(lv)、爐內(nei)空間、工(gong)件(jian)量等(deng)有關(guan),100kW離子(zi)滲氮爐一般為0.3~0.5m3/h.


c. 電(dian)壓與電(dian)流


 在滲氮保溫階段,極(ji)間電壓(ya)可在400~800V、電流可在25~50A范圍內調整(zheng)。調整(zheng)的依據應考慮(lv)工件大小、裝爐(lu)量、工件易變(bian)形程度及要求的升溫速度等因素。


d. 滲氮氣壓


 離子滲氮常用氣壓范圍為100~1000Pa,選用壓力時應顧及溫(wen)度均(jun)勻性和防止(zhi)輝光(guang)不均(jun)勻。


e. 離子滲氮溫度和保溫時間


 離子(zi)滲氮(dan)溫度和(he)保(bao)溫時間根據工件材質(zhi)及對滲層(ceng)深度的(de)要求(qiu)來(lai)考慮。


 不銹鋼(gang)離子滲(shen)氮(dan)的主(zhu)要工藝(yi)規范及效(xiao)果(guo)見(jian)表(biao)7-4.





 不銹鋼離子滲氮常見缺陷及解決辦法見表7-5.


f. 離子滲氮件尺寸增(zeng)量和變形


 離(li)子(zi)(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)較氣體(ti)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)的(de)主要(yao)優點(dian)之(zhi)一是變形(xing)小(xiao),但不是無(wu)變形(xing),而一般(ban)情況下,經離(li)子(zi)(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)后的(de)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)表(biao)面不再(zai)加工(含磨削(xue)加工),所以,對尺(chi)(chi)寸精(jing)度要(yao)求嚴(yan)或(huo)極易變形(xing)的(de)工件(如(ru)薄壁(bi)環),應掌握離(li)子(zi)(zi)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)時(shi)可(ke)(ke)能產(chan)生的(de)尺(chi)(chi)寸增(zeng)量和變形(xing)規律,必(bi)要(yao)時(shi),在滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)前的(de)精(jing)加工留量上予以合理考慮。表(biao)7-6提(ti)供(gong)的(de)離(li)子(zi)(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)尺(chi)(chi)寸增(zeng)量和可(ke)(ke)能產(chan)生的(de)徑向變形(xing)結果(guo)供(gong)參考。


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