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离子氮化有哪些好处

发布者:重庆鼎星渗氮表面处理有限公司 发布时间:2017/12/4 10:22:59 阅读:次 【字体:

  离子氮化具有许多优点,主要表现在 :

  一、 离子氮化是在真空中进行,因而可获得无氧化的加工表面,也不会损坏被处理工件的表面光洁度。而且由于是在低温下进行处理(380℃起即可进行氮化处理),被处理工件的变形量极小,尺寸稳定性好,可以满足精密模具及高精度的零部件要求,处理后无需再进行加工,极适合于成品的处理。

  二、 气体氮化时间长表面粗糙,硬而脆不耐磨。气体渗氮的工件,表面通常会出现较厚(20um以上)的化合物层,这是由ε+γ′两相组成的不均匀混合物层,里层则为扩散层。因此,在化合物层内产生三向显微应力,若在此应力方向上再略加外力,就会产生微小裂纹,此裂纹逐渐扩展而使整个化合物层剥落。含铬、铝渗氮钢的化合物层很脆,气体渗氮后一般均要把它磨去后才能使用。而离子渗氮可以通过控制气氛中氮气和氢气的比例,可以获得5-30um厚的脆性较小的ε相单相层或0-8um厚的韧性γ′相单相层,也可以得到韧性更优的无化合物层而仅有扩散层的渗氮层,这样可以不需要磨削直接装机使用。

  三、 由于不锈钢表面钝化膜的阻碍,传统的气体氮化前必须做去钝处理,因工艺十分繁杂,且不易控制,效果也难保证。离子渗氮的溅射作用可有效地除去这层钝化膜,而无需做去钝处理,因此离子氮化工艺为不锈钢的表面强化提供了一条新的途径。

  四、 经离子渗氮的工件氮化层致密性好,硬度高,耐磨性、抗咬合性及抗蚀性等方面均优于气体渗氮。

  渗氮炉工艺规范的规定

  渗氮炉工艺规范的规定:

  一、渗氮温度

  1、常用500-530℃,能保证氮化物有较大的弥散度,硬度最高

  2、随渗氮温度升高,渗层深度增加,而硬度显著降低,大于550℃渗氮,多数钢种的最高硬度低于1000HV

  3、用两段渗氮法,第二段的温度常低于560℃

  二、渗氮时间.

  1 渗氮层随时间的延长而增厚,初期增长率大,以后渐趋缓慢,一般渗速在0.01mm/h左右

  2 随保温时间延长,氮化物聚集长大,硬度下降。温度越高,时间越长,长大越厉害

  三、氨分解率

  1 分解率为20 一40 %时活性氮原子多,零件表面可大量吸收氮

  2 分解率超过60 %则气氛中的氢含量高达52%以上,将产生脱氮作用,此时不仅活性氮原子数量减小,而且大量氢分子和氮分子停滞于零件表面附近,使氮原子不易为表面所吸收,从而使零件表面含氮量降低,渗氮层深度也减薄。氮化前应对加热炉、氮化罐和整个氮化系统的管道接头处进行气密性检查,保证氨气不漏和在管路中的畅通无阻。

  离子氮化炉的漏气检测方法

  离子氮化炉属低真空设备范畴,一般情况下,设备经过一段时间的使用,漏气情况多少会存在。在漏气较轻微的情况下,漏气一般不会对工件的氮化质量造成太大的影响(不锈钢系列除外),但如果设备漏气较严重,则漏气会影响到工件的氮化质量,必须予以检修。

  真空设备的检漏相对来说是比较困难的,通常采用“分段”检查的办法,即一段一段的检查。

  第一步:首先将炉体与供气系统分离,目的是分清漏气是由炉体造成的还是由供气系统造成的。

  将进气管与钟罩分离,然后将进气接头处封死(可使用我所提供的专用堵头或真空封泥)。启动真空泵抽真空,抽到较高真空度(如30Pa左右或更高)后,关闭蝶阀,停顿一段时间(15-30分钟)后,观察设备的漏气情况。

  第二步:在完成第一步工作后,若炉体漏气,则应逐个检查可能产生漏气的各密封部位(包括观察窗、充气装置、钟罩下部密封法兰面、底盘上的大密封圈、测压部分密封处、阴极部位密封处、蝶阀及抽气管道之间的联结法兰面等),直至炉体基本不漏气为止。

  注意:在实施检查步骤时,要遵循“分段”检查法的原则,即一个步骤一个步骤进行,每完成一个检查步骤后,抽真空观察检查效果,如果漏气问题得以解决,则不再进行其它检查。否则,再依次做检查。

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