以二段氣體滲氮為例。
一、氣體滲氮(dan)設備
氣(qi)體滲氮可采用井式爐或多用箱式爐。
無論采用何種爐型,加熱(re)室(罐)都應該有良(liang)好(hao)的(de)密封性,保證氣氛不泄漏。
設備(bei)應有良好可靠的(de)控溫和(he)測(ce)溫系(xi)統(tong),并保證(zheng)爐(lu)溫的(de)均(jun)勻性符合(he)GB/T9452《熱處理爐(lu)有效加熱區測(ce)定方法》的(de)規定,爐(lu)溫差不(bu)大(da)于±10℃。
設備還應(ying)配套有流(liu)量(liang)計、氨分(fen)解測(ce)定儀、U形(xing)壓(ya)力(li)計等附屬裝置,以保證氨氣流(liu)量(liang)、分(fen)解率及爐(lu)內壓(ya)力(li)的控(kong)制和(he)監測(ce),保證設備運行(xing)時達到工藝技術要求。
二、滲氮(dan)用氣(qi)
常見的氣體滲氮原料采用(yong)氨(an)氣。所用(yong)氨(an)氣應(ying)(ying)符(fu)合G536《液體無水氨(an)》標(biao)準中的一級標(biao)準,純度應(ying)(ying)大于(yu)95%。氨(an)氣通入爐(lu)內前應(ying)(ying)經過干燥(zao)。
三、滲氮(dan)零件的(de)預(yu)先處理
不銹鋼滲氮件應先進行預處(chu)理
四、滲氮(dan)前的生(sheng)產準備
①. 檢查待滲氮工件(jian)(jian),其表面粗糙(cao)度應達到R.1.6μm或更高。工件(jian)(jian)表面應經(jing)過清洗,不得有銹痕、油污和其他有損滲氮質量的臟物等。
②. 對工件的(de)非滲氮部(bu)位應在滲前(qian)采取保護措施。
a. 用符(fu)合GB/T 9199《防(fang)滲(shen)涂(tu)料(liao)技術(shu)條件》要求的防(fang)護(hu)涂(tu)料(liao)(離子滲(shen)氮件的防(fang)滲(shen)涂(tu)料(liao)目(mu)前(qian)還缺少(shao)應用)。
b. 預留不小于滲氮深度二倍的(de)加工余量。
C. 表(biao)面鍍(du)0.010~0.015mm深的(de)錫層(ceng),也(ye)可(ke)鍍(du)0.02mm以上的(de)無孔隙銅層(ceng)或鎳層(ceng)。
③. 工件(jian)裝護(hu)前應先(xian)檢查(cha)設備的機械、電氣及(ji)各控制系統而附屬裝置,保證一切(qie)正(zheng)常。
④. 保提護時應選用正(zheng)確工(gong)裝或裝爐方式,以(yi)減(jian)少(shao)工(gong)件(jian)的變形。工(gong)件(jian)之間應留有空隙,以(yi)保證爐內氣氛暢(chang)通。
⑤. 根據技(ji)術檢查要求選用和放(fang)置試塊。
五、滲氮操(cao)作(zuo)
①. 工件人爐后(hou),蓋(gai)好爐蓋(gai)并密封好。接通氨氣管道,保證(zheng)氨氣暢通和(he)設(she)備無泄漏(lou)。
②. 升溫(wen)前(qian),先用大氨氣(qi)(qi)量充入(ru)爐(lu)(lu)內(nei),排(pai)除(chu)爐(lu)(lu)內(nei)空氣(qi)(qi),隨(sui)著爐(lu)(lu)內(nei)空氣(qi)(qi)的減少,可(ke)在緩(huan)慢升溫(wen)的同時繼續排(pai)除(chu)爐(lu)(lu)內(nei)空氣(qi)(qi),但排(pai)凈(jing)爐(lu)(lu)內(nei)空氣(qi)(qi)前(qian)爐(lu)(lu)溫(wen)不應超過150℃,且爐(lu)(lu)內(nei)應保持正(zheng)壓(ya)。
③. 爐溫(wen)升到工(gong)藝要求的溫(wen)度后,爐內壓力應(ying)保持在(780~1960Pa),調(diao)整氨分解率達(da)18%~20%.及時點燃廢氣。
④. 操作中應嚴格(ge)執行工藝,控制爐溫、氨氣分解率及爐內壓力等達(da)到工藝的(de)要求。
⑤. 有時為降低滲氮層表面脆性(xing),工(gong)件出(chu)爐前可進行2~4h的退(tui)氮處(chu)理。退(tui)氮處(chu)理時可關閉排氣口,通入少量氨氣,以保持爐內為正(zheng)壓。
⑥. 滲氮過程完成后停電降溫(wen),工件(jian)隨爐冷至200~150℃再出(chu)爐。
2Cr13 馬(ma)氏體不銹鋼(gang)二段滲氮(dan)工藝之一見圖7-5。
六、滲氮件質量檢查
①. 外觀檢查
表面(mian)不應有裂紋(wen)、剝離或肉(rou)眼(yan)可見(jian)疏松(song)。表面(mian)顏(yan)色(se)最好(hao)為銀灰色(se),在保證(zheng)滲層硬(ying)度(du)、深度(du)的條件(jian)下,也允許表面(mian)呈淡藍色(se)(出爐(lu)溫度(du)偏高所致)。
②. 表(biao)面(mian)便度。
按GB/T 4340.1《金屬(shu)維氏硬(ying)度(du)(du)試驗(yan)第一(yi)部分:試驗(yan)方法》規定(ding)進行表(biao)面(mian)便度(du)(du)檢須(xu)層(ceng)表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)(du)應(ying)到技術要求,并日(ri),同一(yi)件或同批件的(de)硬(ying)度(du)(du)允許(xu)差應(ying)符合表(biao) 7-7 的(de)規定(ding)。
③. 滲氮層深度。
按GB/T 11354《鋼鐵零件滲氮層(ceng)(ceng)深度測定和金相組織(zhi)檢驗(yan)》的規(gui)定檢查滲氮層(ceng)(ceng)深度,應達到技術要求。并且(qie),同一(yi)件或(huo)同批件滲氮層(ceng)(ceng)深度允許(xu)偏差應不大于表7-8的規(gui)定。
④. 如有(you)要(yao)求(qiu),對滲(shen)氮層脆性或疏(shu)松(song)的(de)檢查(cha)也技GB/T11354規(gui)定進行,且應符合技術(shu)要(yao)求(qiu)。