離子滲氮可以大大縮短滲氮時(shí)間,特別是淺層滲氮時(shí)其效果更為明顯,例如滲氮層深度在0.3~0.5mm時(shí),離子滲氮所需時(shí)間僅為普通氣體滲氮時(shí)間的1/3~1/5?! ∧壳埃瑢?duì)離子滲氮滲速快的原因,有以下一些解釋和分析: 一種觀點(diǎn)認(rèn)為,離子轟擊陰極時(shí),N+在陰極位降區(qū)被加速,使之具有很高的能量。例如,當(dāng)電壓為800V時(shí),離子能量相當(dāng)于520℃氣體滲氮時(shí)的游離氮原子能量的3000倍。這種高能離子沖擊陰極工件
離子滲氮法是由德國(guó)人B.Berghaus于1932年發(fā)明的。該法是在0.1~10Torr(Torr=133.3Pa)的含氮?dú)夥罩?,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(huì)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(shí),已離子化了的氣體成分被電場(chǎng)加速,撞擊被處理工件表面而使其加熱。同時(shí)依靠濺射及離子化作用等進(jìn)行氮化處理?! ‰x子氮化法與以往的靠分解氨氣
一、硬度偏低 生產(chǎn)實(shí)踐中,工件滲氮后其表面硬度有時(shí)達(dá)不到工藝規(guī)定的要求,輕者可以返工,重者則造成報(bào)廢。造成硬度偏低的原因是多方面的:有設(shè)備方面的原因,如系統(tǒng)漏氣造成氧化;有選材方面的原因,如材料選擇不恰當(dāng);有前期熱處理方面的原因,如基本硬度太低,表面脫碳等;有工藝方面的原因,如滲氮溫度過高或過低,時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B層太薄等等。只有根據(jù)具體情況,找準(zhǔn)原因,問題才會(huì)得以解決。? 二、硬度和滲
目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的氮化方法有三種,即液體氮化、氣體氮化和離子氮化,三種氮化方法之間具有互補(bǔ)性。 隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),一系列環(huán)保法律法規(guī)相繼出臺(tái),液體氮化和氣體氮化因污染問題已不為都市工業(yè)所接受,相繼從都市工業(yè)中退出。如上海市除真空熱處理、感應(yīng)熱處理和離子滲氮工藝可繼續(xù)留在市內(nèi)從事生產(chǎn)外,其他熱處理工藝生產(chǎn)都已搬出市區(qū),另求生存之道?! 〕鲜鐾怀霰锥送猓后w氮化因受設(shè)備容量限制,對(duì)大型零件
一般鋼件經(jīng)離子滲氮處理后均可提高其抗大氣腐蝕的能力,但不同相結(jié)構(gòu)的化合物層在不同的介質(zhì)中將具有不同的耐腐蝕性。下表為45鋼經(jīng)不同離子滲氮工藝處理后在鹽水和純水中的耐腐蝕性。可見,在鹽水中ε相的耐腐蝕性較好,而在純水中γ’相則顯示出良好的耐腐蝕性。? 45鋼經(jīng)離子滲氮后在鹽水和純水中的耐腐蝕性能對(duì)比
為了保證滲氮件心部具有必要的力學(xué)性能(也稱機(jī)械性能),消除加工過程中的內(nèi)應(yīng)力,減少滲氮變形,為獲得良好的滲氮層組織性能提供必要的原始組織,并為機(jī)械加工提供條件,零件滲氮前必須進(jìn)行不同的預(yù)先熱處理。? 1、氮化工藝參數(shù)對(duì)預(yù)先熱處理工藝的要求 預(yù)先熱處理中最后一道工序的加熱溫度至少要比滲氮溫度高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。