以二段氣體滲氮為例。
一、氣體滲氮設備(bei)
氣體滲氮可采用井式爐或多用箱式爐。
無論(lun)采用何種爐型,加熱室(罐)都應該有良好的(de)密封性(xing),保證氣氛不泄漏(lou)。
設備應有良好可靠的控(kong)溫和測(ce)溫系統,并保證(zheng)爐(lu)溫的均勻性符合(he)GB/T9452《熱處理爐(lu)有效加熱區測(ce)定(ding)方法(fa)》的規定(ding),爐(lu)溫差不(bu)大于±10℃。
設備還應配套有流(liu)量計(ji)、氨(an)分解測定儀(yi)、U形壓(ya)力計(ji)等附屬裝置,以保證(zheng)氨(an)氣流(liu)量、分解率及爐(lu)內(nei)壓(ya)力的(de)控制和監測,保證(zheng)設備運行時(shi)達到工藝技術要求。
二、滲氮用氣(qi)
常見的氣(qi)體滲氮(dan)原料采(cai)用氨氣(qi)。所(suo)用氨氣(qi)應符合G536《液體無水氨》標準中的一級標準,純度應大(da)于95%。氨氣(qi)通入爐內前應經過干燥(zao)。
三(san)、滲氮零件的(de)預先處理
不(bu)銹鋼滲(shen)氮件應先進行預(yu)處理
四、滲氮前(qian)的生產(chan)準(zhun)備
①. 檢查待滲(shen)氮工件,其表面粗(cu)糙(cao)度(du)應達(da)到R.1.6μm或更高(gao)。工件表面應經過清洗,不(bu)得有銹痕、油污和其他(ta)有損滲(shen)氮質量的臟物(wu)等(deng)。
②. 對工件的(de)非滲(shen)氮部位應在滲(shen)前采(cai)取保護措施。
a. 用符(fu)合GB/T 9199《防(fang)(fang)滲涂料技術條件》要(yao)求的(de)防(fang)(fang)護涂料(離子滲氮件的(de)防(fang)(fang)滲涂料目前還缺(que)少應用)。
b. 預留不小(xiao)于滲氮深度二(er)倍(bei)的加工(gong)余量(liang)。
C. 表(biao)面(mian)鍍0.010~0.015mm深的錫層,也可鍍0.02mm以(yi)上的無孔隙(xi)銅層或鎳層。
③. 工件裝護前應先檢(jian)查設備的機(ji)械、電(dian)氣及各控制系統而附(fu)屬裝置,保證一切正常(chang)。
④. 保提護時(shi)應選用正確工(gong)裝(zhuang)(zhuang)或裝(zhuang)(zhuang)爐方式,以減(jian)少(shao)工(gong)件的變形。工(gong)件之間應留(liu)有空隙,以保證爐內(nei)氣氛(fen)暢通。
⑤. 根據技術檢查要(yao)求選(xuan)用和放(fang)置試塊。
五、滲氮操作
①. 工件人爐后(hou),蓋好爐蓋并密(mi)封(feng)好。接(jie)通氨氣(qi)管道,保證氨氣(qi)暢通和(he)設備無泄漏。
②. 升溫(wen)前(qian),先用大氨(an)氣量(liang)充入爐(lu)(lu)內(nei),排(pai)除爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)(kong)(kong)氣,隨著(zhu)爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)(kong)(kong)氣的減少(shao),可(ke)在緩慢升溫(wen)的同(tong)時(shi)繼續排(pai)除爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)(kong)(kong)氣,但排(pai)凈(jing)爐(lu)(lu)內(nei)空(kong)(kong)(kong)氣前(qian)爐(lu)(lu)溫(wen)不應超(chao)過150℃,且(qie)爐(lu)(lu)內(nei)應保持正(zheng)壓(ya)。
③. 爐(lu)溫(wen)升到(dao)工藝(yi)要求的(de)溫(wen)度后,爐(lu)內(nei)壓力應(ying)保持在(780~1960Pa),調整(zheng)氨分(fen)解(jie)率達18%~20%.及時點燃廢氣。
④. 操作中應嚴格執行工藝(yi),控制爐溫、氨氣(qi)分解率(lv)及(ji)爐內壓力等(deng)達(da)到工藝(yi)的要求(qiu)。
⑤. 有時(shi)為降低(di)滲氮(dan)層表(biao)面脆性,工件出爐前可(ke)進行(xing)2~4h的退(tui)氮(dan)處理。退(tui)氮(dan)處理時(shi)可(ke)關閉排氣(qi)口,通入少(shao)量氨(an)氣(qi),以保持爐內為正壓。
⑥. 滲氮過程完成后停(ting)電降(jiang)溫,工件隨爐冷至200~150℃再(zai)出(chu)爐。
2Cr13 馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼二段滲氮(dan)工藝之一見圖7-5。
六、滲氮件質量檢查(cha)
①. 外(wai)觀檢查
表(biao)面(mian)不應有裂紋、剝(bo)離或肉眼(yan)可(ke)見疏(shu)松。表(biao)面(mian)顏色最(zui)好(hao)為銀(yin)灰色,在(zai)保證滲層硬度、深度的條件下(xia),也允許表(biao)面(mian)呈淡藍色(出爐溫度偏高所致)。
②. 表面便度。
按GB/T 4340.1《金屬維(wei)氏硬度試驗(yan)第一(yi)部(bu)分:試驗(yan)方法》規(gui)定(ding)(ding)進行表(biao)面(mian)便度檢須(xu)層表(biao)面(mian)硬度應到技術要(yao)求,并(bing)日,同(tong)一(yi)件或同(tong)批件的硬度允許差應符合表(biao) 7-7 的規(gui)定(ding)(ding)。
③. 滲氮(dan)層(ceng)深度。
按GB/T 11354《鋼鐵(tie)零(ling)件滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)(ceng)深度測定(ding)和(he)金相組織檢驗》的規定(ding)檢查滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)(ceng)深度,應達到技術要求。并且,同一件或同批件滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)(ceng)深度允許偏差(cha)應不大(da)于表7-8的規定(ding)。
④. 如(ru)有要求(qiu),對滲氮層脆性或疏松的檢(jian)查也(ye)技GB/T11354規定進行,且(qie)應符合技術要求(qiu)。