目前,香蕉視頻app在線觀看: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. 氣體滲氮


 氣體(ti)滲(shen)氨(an)就是將工(gong)件放人密閉的(de)加熱爐內,通入一(yi)定壓力的(de)含(han)氨(an)氣體(ti)(如氨(an)氣等),保(bao)持一(yi)定時(shi)間,從而完成滲(shen)氮的(de)工(gong)藝方法。


 氣(qi)體滲(shen)氮溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般在480~570℃之(zhi)間。滲(shen)氮溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)高(gao)。擴散速度(du)(du)越(yue)快(kuai),滲(shen)層(ceng)越(yue)深。但滲(shen)氨溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過550℃時,合(he)金氮化物(wu)發生集聚長大(da)而使滲(shen)層(ceng)硬度(du)(du)下降。一般情況下,不銹鋼滲(shen)氨溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)都不太高(gao)。


 保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間主要決定于滲(shen)氨深度。保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間越長,滲(shen)氮層(ceng)深度越厚。但保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間太(tai)長,會(hui)因合金氮化物集聚(ju)長大而使(shi)硬度有下(xia)降的趨勢(shi)。


  氨(an)(an)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)對(dui)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)及性質(zhi)有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)影響。氨(an)(an)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)與溫(wen)度(du)(du)、壓力(li)、氨(an)(an)氣輸入速(su)度(du)(du)等(deng)條件(jian)(jian)有(you)關,太高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv),不(bu)能被工(gong)件(jian)(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)物會以(yi)(yi)N2和(he)H2形式存在,有(you)礙(ai)于滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)效果,隨著氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低,工(gong)件(jian)(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)量(liang)逐漸增加(jia)到最大值,直至氨(an)(an)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)降(jiang)(jiang)低到5%~10%時,分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)物氮(dan)(dan)(dan)(dan)原子(zi)已滿(man)足不(bu)了工(gong)件(jian)(jian)吸(xi)收(shou),工(gong)件(jian)(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)量(liang)呈下降(jiang)(jiang)趨(qu)勢,滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)硬度(du)(du)降(jiang)(jiang)低,也達不(bu)到好(hao)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)效果。所(suo)(suo)以(yi)(yi),在實(shi)際的(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)(du)、壓力(li)條件(jian)(jian)下,氨(an)(an)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)一般(ban)控制在15%~45%.不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)合金(jin)元素含量(liang)高(gao)(gao),阻礙(ai)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)和(he)擴(kuo)散(san),所(suo)(suo)以(yi)(yi),不(bu)銹(xiu)鋼滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)時的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)應偏高(gao)(gao),氨(an)(an)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)也相應提高(gao)(gao)。


 氣體滲氮(dan)(dan)根據要求的不同,有一段滲氮(dan)(dan),二段滲氮(dan)(dan),三段滲氮(dan)(dan)等方法。


 一(yi)(yi)段滲氮是(shi)在(zai)同一(yi)(yi)溫度條(tiao)件下(一(yi)(yi)般在(zai)480~530℃之(zhi)間)保持較長時間,在(zai)保溫時間內(nei),依據滲氮溫度適當(dang)控(kong)制氨的(de)分(fen)解率,完成(cheng)滲氮過程。


 二(er)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)是(shi)全部(bu)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)過程分兩(liang)個階(jie)段(duan)(duan)完(wan)成(cheng)(cheng)。第(di)(di)一(yi)階(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)和(he)氨(an)(an)分解率(lv)相似于(yu)一(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)工藝,目的(de)(de)(de)是(shi)在工件(jian)表(biao)面形成(cheng)(cheng)高(gao)彌散(san)度(du)(du)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物。第(di)(di)二(er)階(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)高(gao)于(yu)第(di)(di)一(yi)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)(一(yi)般在550~600℃).氨(an)(an)的(de)(de)(de)分解率(lv)也高(gao)于(yu)第(di)(di)一(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氨(an)(an)時的(de)(de)(de)分解率(lv),目的(de)(de)(de)是(shi)促進氮(dan)(dan)(dan)在鋼中的(de)(de)(de)擴散(san),增(zeng)加滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)深度(du)(du),保證自表(biao)面向內層(ceng)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)濃度(du)(du)和(he)硬(ying)度(du)(du)變化(hua)趨于(yu)和(he)緩。因第(di)(di)二(er)段(duan)(duan)滲(shen)氨(an)(an)溫度(du)(du)稍高(gao)。所以,最終表(biao)面硬(ying)度(du)(du)低于(yu)一(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)。


 三段(duan)滲氮是(shi)(shi)在二段(duan)滲氮后,再加一(yi)段(duan)520℃左右保溫滲氮的(de)(de)過(guo)程,目的(de)(de)是(shi)(shi)提(ti)高表面硬度(du)。


 不銹(xiu)鋼(gang)常見(jian)的氣(qi)體滲氮(dan)工藝(yi)規(gui)范和滲氮(dan)效果見(jian)表7-2。


表 2.jpg


不銹鋼氣體滲(shen)氮可能產(chan)生的缺陷(xian)及(ji)防止(zhi)措施和改進方法見表 7-3 。





2. 離子滲氮


 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(zi)滲(shen)氮(dan)對設備、介質、電參數、爐(lu)內壓力等都有較嚴(yan)格的要求(qiu)。


a. 離(li)子(zi)滲氮(dan)設(she)備


離(li)子滲(shen)氮設備應(ying)滿足以下基本(ben)要求。


 ①. 設備應設置電(dian)壓、電(dian)流、溫度、真空(kong)度、氣(qi)體流量等指示(shi)儀表,有測(ce)溫裝(zhuang)置。


 ②. 供給設備的整流輸出電壓應連續可調,在200V以(yi)上(shang)不產生(sheng)突(tu)跳(tiao)現(xian)象(xiang)。


 ③. 設備有(you)可靠的滅弧裝置。


 ④. 極限(xian)真(zhen)空度不低于(yu)7Pa,抽真(zhen)空時間不大于(yu)30min.


 ⑤. 在合理(li)的供氣流量下,應保(bao)證(zheng)設備的工(gong)作真空(kong)度(du)在70~1070Pa.


 ⑥. 升壓率不大于(yu)1.3×10-1Pa/min.


b. 滲(shen)氮介質


 滲氮(dan)介質可(ke)采用氨氣或氮(dan)氫混合氣,要求(qiu)其(qi)純度高(純度不低于99.9%)、含水量小、成(cheng)分穩定,進入(ru)滲氮(dan)爐前應(ying)干燥處(chu)理。


 氣體供應(ying)量(liang)與(yu)設備功率(lv)、爐內(nei)空間(jian)、工件(jian)量(liang)等有關,100kW離子滲氮爐一般(ban)為(wei)0.3~0.5m3/h.


c. 電(dian)壓與電(dian)流


 在(zai)滲氮保(bao)溫階(jie)段,極(ji)間電壓可(ke)在(zai)400~800V、電流可(ke)在(zai)25~50A范圍(wei)內調整(zheng)。調整(zheng)的依據應考慮工(gong)件大小、裝爐量(liang)、工(gong)件易變(bian)形程度及要求的升(sheng)溫速度等因素。


d. 滲氮(dan)氣壓


 離子滲氮常用氣壓范圍為100~1000Pa,選(xuan)用壓力時應顧及溫度(du)均勻性和防止(zhi)輝光不均勻。


e. 離子滲氮溫度和保溫時間


 離子滲氮溫(wen)度和保溫(wen)時間根據工(gong)件材質及對滲層(ceng)深度的要求來考慮。


 不(bu)銹鋼離子滲氮(dan)的(de)主要工藝規范及效(xiao)果見(jian)表7-4.





 不銹鋼離子(zi)滲氮常見缺(que)陷(xian)及(ji)解決辦法見表7-5.


f. 離子滲(shen)氮件尺(chi)寸(cun)增量(liang)和(he)變形


 離子(zi)(zi)滲氮(dan)較氣體滲氨的主要(yao)優點(dian)之一(yi)是變形小,但不(bu)是無變形,而一(yi)般情(qing)況下,經離子(zi)(zi)滲氮(dan)后的滲氨表面不(bu)再(zai)加(jia)工(含磨削加(jia)工),所以,對尺寸(cun)精度要(yao)求嚴或極易變形的工件(如薄壁環),應掌(zhang)握離子(zi)(zi)滲氨時(shi)可(ke)能產生(sheng)的尺寸(cun)增(zeng)量和(he)變形規律,必(bi)要(yao)時(shi),在滲氮(dan)前的精加(jia)工留量上予以合理考慮。表7-6提(ti)供的離子(zi)(zi)滲氮(dan)尺寸(cun)增(zeng)量和(he)可(ke)能產生(sheng)的徑向變形結果供參考。


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