2025-05-09 02:05:28
離子氮化作為強化金屬表面的一種利用輝光放電現(xiàn)象,將含氮氣體電離后產(chǎn)生的氮離子轟擊零件表面加熱并進(jìn)行氮化,獲得表面滲氮層的離子化學(xué)熱處理工藝,廣適用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼及鈦合金等。零件經(jīng)離子滲氮處理后,可顯著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲勞強度,抗蝕能力及抗燒傷性等。離子氮化,它早在1931年就已在實驗室里取得成功并獲。其所運用的輝光放電,是氣體放電的一種重要形式。低氣壓輝光放電的擊穿機制是,從陰極發(fā)射電子,在放電空間引形成相應(yīng)離子,由此產(chǎn)生的正離子再轟擊陰極使其發(fā)射出更多的電子。按其狀態(tài),輝光放電又可分為前期輝光、正常輝光和異常輝光三個不同階段。而大電流的穩(wěn)定輝光放電設(shè)備在制造技術(shù)在當(dāng)時有較大的困難;一直延遲到20世紀(jì)60年代初,人們在掌握輝光放電技術(shù)后,離子氮化才在少數(shù)**生產(chǎn)中得到應(yīng)用。目前世界各國包括我國在內(nèi),離子氮化生產(chǎn)已獲得迅猛發(fā)展。離子氮化與氣體氮化相比具有氮化時間快,氮化層脆性小,硬度高,節(jié)約氨氣用量等優(yōu)點。佛山什么是離子氮化性能
離子氮化前預(yù)先熱處理工藝的制訂原則:為了保證氮化件心部具有必要的力學(xué)性能(也稱機械性能),消除加工過程中的內(nèi)應(yīng)力,減少氮化變形,為獲得良好的氮化層組織性能提供必要的原始組織,并為機械加工提供條件,零件氮化前必須進(jìn)行不同的預(yù)先熱處理。氮化工藝參數(shù)對預(yù)先熱處理工藝的要求,預(yù)先熱處理中還有就是一道工序的加熱溫度至少要比氮化溫度高20~40℃。否則,零件在氮化過程中其心部組織及力學(xué)性能將發(fā)生變化,零件的變形無規(guī)律,變形量將無法控制。常用的預(yù)先熱處理工藝,常用的預(yù)先熱處理工藝有調(diào)質(zhì)、淬火+回火、正火及退火。調(diào)質(zhì)是結(jié)構(gòu)鋼常用的預(yù)先熱處理工藝,調(diào)質(zhì)的回火溫度至少要比氮化溫度高20~40℃?;鼗饻囟仍礁?,工件硬度越低,基體組織中碳化物彌散度愈小,氮化時氮原子易滲入,氮化層厚度也愈厚,但滲層硬度也愈低。因此,回火溫度應(yīng)根據(jù)對基體性能和滲層性能的要求綜合確定。調(diào)質(zhì)后理想的組織是細(xì)小均勻分布的索氏體組織,不允許存在粗大的索氏體組織,也不允許有較多的游離鐵素體存在。調(diào)質(zhì)引起的脫碳對滲層脆性和硬度影響很大,所以調(diào)質(zhì)前的工件應(yīng)留有足夠的加工余量,以保證機械加工時能將脫碳層全部切除。對氮化后要求變形很小的工件,在精加工前。珠海真空離子氮化工藝合金元素對離子氮化滲氮層硬度、深度的影響。
離子氮化工藝技術(shù)應(yīng)用案例:曲軸的離子氮化工藝流程:毛胚檢驗、寫編號、鉆兩端面中心孔、車大頭外圓及端面、粗車主軸頸及小頭、打編號、粗車主軸頸、大小頭及小頭倒角、銑定位面、精洗連桿頸、車大頭工藝外圓及平衡塊外圓、粗磨連桿頸、鉆橫油孔、鉆斜油孔、斜油孔攻絲及油孔倒角、打磨棱角毛刺、平小頭端面,精車小頭并攻絲、粗車大頭孔、半精磨主軸頸及大頭外圓、精車軸承孔、半精磨連桿頸、精磨連桿頸、鉆法蘭孔并攻絲、精磨小頭、銑鍵槽、動平衡、去重、精磨大頭外圓及端面、油孔口倒角并研磨、清洗、打熱處理批號、離子氮化熱處理、檢查跳動量、手攻絲、油孔口拋光、軸頸拋光、探傷、清洗、檢驗、清洗、涂蝕、包裝。
離子氮化是由德國人。該法是在~10Torr(Torr=)的含氮氣氛中,以爐體為陽極,被處理工件為陰極,在陰陽極間加上數(shù)百伏的直流電壓,由于輝光放電現(xiàn)象便會產(chǎn)生象霓紅燈一樣的柔光覆蓋在被處理工件的表面。此時,已離子化了的氣體成分被電場加速,撞擊被處理工件表面而使其加熱。同時依靠濺射及離子化作用等進(jìn)行氮化處理。離子氮化法與以往的靠分解氨氣或使用物來進(jìn)行氮化的方法截然不同,作為一種全新的氮化方法,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于汽車、機械、精密儀器、擠壓成型機、模具等許多領(lǐng)域,而且其應(yīng)用范圍仍在日益擴(kuò)大。
離子氮化法具有以下一些優(yōu)點:
①由于離子氮化法不是依靠化學(xué)反應(yīng)作用,而是利用離子化了的含氮氣體進(jìn)行氮化處理,所以工作環(huán)境十分清潔而無需防止公害的特別設(shè)備。因而,離子氮化法也被稱作二十一世紀(jì)的“綠色”氮化法。
②由于離子氮化法利用了離子化了的氣體的濺射作用,因而與以往的氮化處理相比,可凸顯的縮短處理時間(離子滲氮的時間只為普通氣體滲氮時間的1/3~1/5)。
③由于離子氮化法利用輝光放電直接對工件進(jìn)行加熱,也無需特別的加熱和保溫設(shè)備,且可以獲得均勻的溫度分布,與間接加熱方式相比加熱效率可提高2倍以上,達(dá)到節(jié)能效果。 離子氮化硬度和深度時間關(guān)系。
離子氮化與氣體氮化在多個方面存在差異。從氮化原理看,氣體氮化是通過氨氣在高溫下分解出氮原子,然后氮原子在工件表面吸附并擴(kuò)散形成氮化層;而離子氮化是利用輝光放電產(chǎn)生的氮離子轟擊工件表面實現(xiàn)氮化。在氮化速度上,離子氮化明顯更快,如前所述,可縮短大量時間。在氮化質(zhì)量方面,離子氮化能更精確控制氮化層組織和性能,氣體氮化的氮化層質(zhì)量均勻性相對較差。從設(shè)備成本來看,離子氮化設(shè)備由于包含真空系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等,初期投資較高;氣體氮化設(shè)備相對簡單,成本較低。但從長期運行成本考慮,離子氮化因氮化速度快、能耗低,綜合成本可能更具優(yōu)勢。在應(yīng)用范圍上,氣體氮化適用于各種形狀和尺寸的工件,對復(fù)雜工件的處理能力較強;離子氮化對于形狀簡單、表面積較大的工件效果更佳,不過隨著技術(shù)發(fā)展,對復(fù)雜工件的處理能力也在不斷提升。離子氮化可以直接對S136,304,316等不銹鋼制品的氮化處理。揭陽合金鋼離子氮化價格咨詢
離子氮化和氣體氮化對比。佛山什么是離子氮化性能
離子滲氮在鏡面模具應(yīng)用上的優(yōu)勢:直接采用預(yù)硬的模具鋼進(jìn)行模具加工,不用整體熱處理,只需要進(jìn)行離子滲氮即可達(dá)到模具使用性能要求,避免因模具整體熱處理過程中產(chǎn)生變形和開裂等風(fēng)險;離子滲氮變形小,變形量可忽略不計;離子滲氮是在真空的狀態(tài)下進(jìn)行滲氮的,滲后模具表面均勻潔凈,可直接采用研磨膏進(jìn)行拋光,并能達(dá)到鏡面的效果,避免了如氣體滲氮處理后產(chǎn)生拋光性能下降、表面有黑點等表面缺陷;模具表面硬度的提高,可以避免模具在使用過程中出現(xiàn)拉花而需要重新拋光的問題,節(jié)省成本和工時;對于不銹鋼類型的模具鋼(如S136、2316、4Cr13等)由于表面存在鈍化膜,因此不能直接氣體滲氮,但離子滲氮可直接進(jìn)行,而且不影響模具的拋光性能,同時可以獲得比常規(guī)熱處理更高的表面硬度(1000~1100HV或70~71HRC)。佛山什么是離子氮化性能