目前,香蕉app免費視頻在線觀看: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(qi)體滲氮


 氣(qi)體滲氨就(jiu)是將工件(jian)放人密閉(bi)的加(jia)熱爐內,通入一定(ding)(ding)壓力的含氨氣(qi)體(如(ru)氨氣(qi)等),保持一定(ding)(ding)時間,從(cong)而完成滲氮的工藝方法。


 氣體(ti)滲(shen)(shen)氮溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)一般在480~570℃之間。滲(shen)(shen)氮溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)越(yue)高。擴散速度(du)(du)(du)(du)越(yue)快,滲(shen)(shen)層越(yue)深。但滲(shen)(shen)氨(an)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)超過550℃時,合金氮化物發生集聚(ju)長大而使滲(shen)(shen)層硬(ying)度(du)(du)(du)(du)下降。一般情況(kuang)下,不銹鋼滲(shen)(shen)氨(an)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)都不太高。


 保(bao)溫(wen)時間主要決定于滲(shen)氨深度。保(bao)溫(wen)時間越長,滲(shen)氮層深度越厚。但保(bao)溫(wen)時間太長,會因合金氮化物集(ji)聚長大而使硬度有下降的趨勢(shi)。


  氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)對滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)層的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)及性質有明顯的(de)(de)影響。氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)與溫度(du)、壓力(li)(li)、氨(an)(an)(an)氣輸(shu)入速(su)度(du)等(deng)條件有關(guan),太高的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv),不(bu)能被工(gong)件吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)物會以N2和H2形式存在,有礙于滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)效(xiao)果(guo),隨著氨(an)(an)(an)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)的(de)(de)降(jiang)低(di),工(gong)件吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)量(liang)逐漸增加(jia)到(dao)最大值(zhi),直至(zhi)氨(an)(an)(an)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)降(jiang)低(di)到(dao)5%~10%時(shi),分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)物氮(dan)(dan)(dan)原子已滿足不(bu)了工(gong)件吸(xi)(xi)(xi)收,工(gong)件吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)量(liang)呈下降(jiang)趨勢,滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)硬(ying)(ying)度(du)降(jiang)低(di),也(ye)達不(bu)到(dao)好的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)效(xiao)果(guo)。所以,在實際的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)、壓力(li)(li)條件下,氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)一般(ban)控(kong)制在15%~45%.不(bu)銹鋼中合(he)金元(yuan)素(su)含量(liang)高,阻礙氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收和擴散,所以,不(bu)銹鋼滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)時(shi)的(de)(de)溫度(du)應(ying)偏高,氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)率(lv)也(ye)相應(ying)提高。


 氣體(ti)滲(shen)氮根據要求的不同,有一段滲(shen)氮,二段滲(shen)氮,三段滲(shen)氮等方法。


 一段滲氮(dan)是在(zai)同一溫(wen)度條件下(一般在(zai)480~530℃之間)保(bao)持較長時間,在(zai)保(bao)溫(wen)時間內(nei),依據滲氮(dan)溫(wen)度適當控制氨的分解率,完(wan)成滲氮(dan)過程。


 二段滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)是全部滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)過程(cheng)分兩(liang)個階段完成(cheng)(cheng)。第(di)(di)(di)(di)一階段的(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度(du)和氨(an)分解率(lv)相似于(yu)一段滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)工藝,目(mu)的(de)是在工件表(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)(cheng)高(gao)彌散度(du)的(de)氮(dan)(dan)化物。第(di)(di)(di)(di)二階段的(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度(du)高(gao)于(yu)第(di)(di)(di)(di)一段的(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度(du)(一般在550~600℃).氨(an)的(de)分解率(lv)也高(gao)于(yu)第(di)(di)(di)(di)一段滲(shen)(shen)氨(an)時的(de)分解率(lv),目(mu)的(de)是促進氮(dan)(dan)在鋼(gang)中的(de)擴(kuo)散,增加(jia)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)層(ceng)深度(du),保證自表(biao)面(mian)(mian)向(xiang)內層(ceng)的(de)氮(dan)(dan)濃度(du)和硬(ying)度(du)變化趨于(yu)和緩。因(yin)第(di)(di)(di)(di)二段滲(shen)(shen)氨(an)溫(wen)(wen)度(du)稍高(gao)。所以(yi),最(zui)終表(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度(du)低于(yu)一段滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)的(de)硬(ying)度(du)。


 三段滲氮(dan)(dan)是在二(er)段滲氮(dan)(dan)后(hou),再加一段520℃左右保(bao)溫滲氮(dan)(dan)的過程,目的是提高表面(mian)硬度。


 不銹(xiu)鋼常見的氣體(ti)滲(shen)氮(dan)工(gong)藝(yi)規(gui)范和滲(shen)氮(dan)效(xiao)果見表7-2。


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不(bu)銹(xiu)鋼氣體滲氮(dan)可能(neng)產生(sheng)的缺(que)陷(xian)及防止措施和改進(jin)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。


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 離子滲氮對設(she)備、介(jie)質(zhi)、電參數、爐(lu)內壓力等(deng)都有(you)較嚴(yan)格的要求(qiu)。


a. 離(li)子滲(shen)氮設備(bei)


離(li)子(zi)滲(shen)氮設備(bei)應滿足以下基本要求。


 ①. 設(she)備應設(she)置電(dian)壓、電(dian)流、溫(wen)度、真(zhen)空(kong)度、氣體流量等(deng)指示儀(yi)表,有測溫(wen)裝置。


 ②. 供給設備的整流(liu)輸(shu)出電(dian)壓(ya)應連續可調,在(zai)200V以上不產生突跳現象。


 ③. 設(she)備有可靠的滅弧裝置(zhi)。


 ④. 極限真(zhen)空度不(bu)低(di)于7Pa,抽(chou)真(zhen)空時(shi)間不(bu)大于30min.


 ⑤. 在合理的供(gong)氣流量下,應保證設備的工(gong)作真(zhen)空(kong)度在70~1070Pa.


 ⑥. 升(sheng)壓(ya)率不(bu)大于1.3×10-1Pa/min.


b. 滲氮介質


 滲氮(dan)介質(zhi)可采用氨氣(qi)或氮(dan)氫混合氣(qi),要求其純(chun)度高(純(chun)度不(bu)低于99.9%)、含水量小、成分(fen)穩定,進入(ru)滲氮(dan)爐前應(ying)干燥處理。


 氣體供應量(liang)(liang)與(yu)設備(bei)功率、爐內空間、工件量(liang)(liang)等有關(guan),100kW離子滲氮(dan)爐一般為(wei)0.3~0.5m3/h.


c. 電(dian)壓與電(dian)流


 在滲氮(dan)保溫(wen)階段,極(ji)間電壓可在400~800V、電流可在25~50A范(fan)圍內調整。調整的依據應考慮工(gong)件(jian)大(da)小、裝爐(lu)量、工(gong)件(jian)易變(bian)形(xing)程度(du)及要(yao)求(qiu)的升溫(wen)速度(du)等因素。


d. 滲(shen)氮氣壓


 離子滲氮常(chang)用(yong)氣(qi)壓范圍為100~1000Pa,選(xuan)用(yong)壓力時應顧及溫度均勻性和防(fang)止輝光(guang)不(bu)均勻。


e. 離子滲氮溫度和保溫時(shi)間


 離子滲氮溫度(du)和保(bao)溫時(shi)間根據(ju)工(gong)件材質及對滲層深度(du)的要求來(lai)考慮。


 不銹鋼離子(zi)滲氮的主要工藝規范(fan)及(ji)效果見表7-4.





 不銹鋼離子滲(shen)氮常見(jian)缺陷及解(jie)決辦法見(jian)表7-5.


f. 離子(zi)滲氮(dan)件(jian)尺寸增量和變形(xing)


 離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)較氣體滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氨(an)(an)的主要優點之一(yi)是變(bian)形(xing)小,但不是無變(bian)形(xing),而一(yi)般(ban)情況下,經(jing)離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)后(hou)的滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氨(an)(an)表面不再加工(含磨削加工),所以(yi)(yi),對尺(chi)寸精度要求(qiu)嚴或(huo)極易變(bian)形(xing)的工件(jian)(如薄壁環(huan)),應掌(zhang)握離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氨(an)(an)時(shi)可能產生的尺(chi)寸增量(liang)和(he)變(bian)形(xing)規律(lv),必要時(shi),在滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)前的精加工留量(liang)上予以(yi)(yi)合理考慮(lv)。表7-6提供(gong)的離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)尺(chi)寸增量(liang)和(he)可能產生的徑向變(bian)形(xing)結果供(gong)參(can)考。


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