二十世紀六十年代離子滲氮理論開始應用于生產實際,至今已經歷了近五十年,,離子滲氮已經成為離子熱處理技術中較成熟、較普及、較富有生命力的工藝,。隨著工藝技術的進步,離子滲氮理論也在不斷充實完善,,但至今尚無一種理論能解釋所有離子滲氮現(xiàn)象,。人們在不同的試驗條件下,先后提出了濺射,、氮氫分子離子化,、中性原子轟擊等幾種離子滲氮理論。以下對濺射理論做一簡要介紹,。濺射理論是一種為許多人所接受(或默認)的經典理論,,該理論于1965年由。該理論認為,,滲氮層是通過陰極濺射形成,。在真空爐體內,工件為陰極,,爐體為陽極,,加上直流高壓后,,稀薄氣體電離,形成等離子體,。N+,、H+、NH3+等正離子在陰極位降區(qū)被加速,,轟擊工件(陰極)表面,,其動能消耗于:①轉化為熱能加熱工件。②打出電子,,產生二次電子發(fā)射,。③陰極濺射。高能正離子轟擊陰極造成C,、N,、O、Fe等原子濺射,,而Fe不斷與陰極表面附近的活性氮原子化合成高氮化合物FeN(Fe成為活性氮的載體),,由于背散射又沉積到陰極表面,隨后在離子轟擊和熱作用下,,氮化鐵分解(FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N)轉變?yōu)榈偷衔?,分解析出的氮原子一部分擴散進鋼鐵內,一部分返回等離子區(qū),。 離子氮化已被廣泛應用于汽車,、機床、航天,、塑料機械,、紡織機械、精密儀器,、模具,、量韌具等許多領域.廣東模具離子氮化優(yōu)勢
離子氮化的處理效果主要受電壓、電流,、頻率,、氣壓、溫度,、時間,、氣氛比例參數(shù)影響。電壓:離子氮化想要持續(xù)產生輝光形成滲氮需要給定一個超過引燃電壓的電壓值,,引燃電壓的大小受氣壓,、氣氛、陰陽極距離影響,常見離子氮化電壓的使用范圍為400-600V,。電流:根據(jù)離子氮化爐的大小與裝爐多少,,離子氮化的總電流大小不同,但是要想滲氮效果好,,離子氮化過程中的電流密度值需要足夠大,,一般零件的電流密度需要達到6A/m2才能獲得好的氮化效果,形狀復雜的零件還需要達到8A/m2以上,。頻率:由于脈沖電源的巨大優(yōu)勢,,大家對于脈沖頻率的選擇不盡相同。一般來說,,脈沖頻率的常用范圍是1-8KHz,,即每個周期的時間在125-1000μs。脈沖頻率過高與過低都會對離子氮化過程產生不好的影響,,頻率過低時,,容易產生零件局部溫度過高、表面過熱燒傷等問題,,而頻率過高又會影響電源功率的輸出效率,,都不利于離子氮化過程。目前進口的離子氮化電源都已經使用變頻式電源,,工藝人員可以根據(jù)需求選擇適合的脈沖頻率,。氣壓:氣體壓力會影響產品表面輝光層的分布,由此會影響滲氮效果的均勻性,。一般使用的氣體壓力范圍是100-400Pa,,對于形狀復雜的零件,會用到600Pa以上的氣體壓力,。中山合金鋼離子氮化保養(yǎng)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.
離子氮化與氣體氮化對比因其滲入理論與氣體氮化有一定差別,,也有一定相同性,在操作上有一定的特殊性,。(1)二者都涉及到四要素,,即工件表面潔凈度,氮化溫度,,氨的分解率,滲氮保溫時間,。但在以上相同四點的各點上,,有一定的區(qū)別,而且因其特異性,,在操作上有一些形式的不同,,尤其防滲方法存在較大的不同。(2)清洗工件,與氣體氮化大體相同,,但對于工件交檢質量不構成威脅,,如果清洗的好,可縮短打弧時間,,反之只需延長打弧時間,,也可以維持工作。離子氮化溫度與氣體氮化溫度一樣,,但其溫度測量至今尚為一道難題,,即熱電偶很難與工件匹配,其顯示值也不能完全一致,,只可作參考,,所以目測觀測溫度甚為重要。(3)離子氮化也需要足夠的氮原子,,但因其獨特的電離能力,,極少的氮原子即可滿足氮化需要。所以一次工作保溫階段有1kg氨氣即可滿足工作需要,。其氮原子是否足夠工作需要,,可視爐內氣體被電離后所發(fā)出的輝光厚度及顏色來進行判斷。正常工作時輝光發(fā)出淡藍色微光,,輝光厚度保持在,,發(fā)黃發(fā)亮,輝光厚度超過3mm,,則為氨氣供給量太少,;輝光暗淡發(fā)黑厚度小于2mm,則為氨氣供給太多,。(4)離子滲氮滲速較快,,在滲入厚度小于,滲氮速度每小時可達30μm,。
離子滲氮在鏡面模具應用上的優(yōu)勢:1,、直接采用預硬的模具鋼進行模具加工,不用整體熱處理,,只需要進行離子滲氮即可達到模具使用性能要求,,避免因模具整體熱處理過程中產生變形和開裂等風險;2,、離子滲氮變形小,,變形量可忽略不計;3,、離子滲氮是在真空的狀態(tài)下進行滲氮的,,滲后模具表面均勻潔凈,,可直接采用研磨膏進行拋光,并能達到鏡面的效果,,避免了如氣體滲氮處理后產生拋光性能下降,、表面有黑點等表面缺陷;4,、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,;5,、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);6,、采用離子滲氮工藝,,可采用性價比更高的718型的預硬塑料模具鋼代替價格更高的NAK80等高級塑料模具鋼,達到更高的使用壽命,。離子氮化可以直接對S136,,304,316等不銹鋼制品的氮化處理.
離子氮化技術主要儀器就是離子氮化爐,,通過離子滲氮可以使?jié)B氮的周期縮短60%~70%,,簡化工序,零件變形小,,產品質量好,,節(jié)約能源,無污染,,是近年來發(fā)展較快的熱處理工藝,。離子氮化設備由氮化爐、真空系統(tǒng),、供氮系統(tǒng),、電源及溫度測控系統(tǒng)組成。氮化介質一般采用氨或氮氫混合氣體,。離子氮化操作要求嚴格,,否則易導致溢度不均勻和弧光放電。離子氮化開始于30年代,,到50年代只用于炮管內膛氮化。60年代推廣使用于結構鋼、工模具鋼,、球墨鑄鐵,、合金鑄鐵、不銹鋼和耐熱鋼等,??呻x子氮化的零件有軋輥、鍛模,、沖模,、銑刀、塑料成形機螺桿,、柴油機缸套等[4]齒輪的離子氮化變形小,硬度高而且齒輪兩側氮化均勻, 減少了磨齒工序,節(jié)省了成本.陽江什么叫離子氮化廠家直銷
離子滲氮的工藝參數(shù)較多,包括滲氮溫度,時間,爐氣壓力,氣源,氣體流量,電壓,電流,抽氣速率等.廣東模具離子氮化優(yōu)勢
目前常用與離子滲氮的介質有NH3,、熱分解氨、N2+H2等三種,,在此基礎上,,再加入少量乙醇或bing酮、CO2,、丙烷等作為碳的來源,,即可實現(xiàn)離子軟氮化工藝。氨氣通常有液氨氣化而成,,因其價格低廉,、來源廣、使用方便已成為使用較廣的離子滲氮介質,。但直接使用氨氣也有不少缺點,。其中較主要的缺點是氮勢不能控制,這是由于氨在爐內的分解率隨進氣量,、溫度和起輝面積而變化,。因此直接用氨氣進行離子氮化(或軟氮化)都無法控制滲層組織。一般只能得到ε+γ′相的混合化合物層(存在一定的脆性),。此外,,因爐內各處氣體分解情況不同,會造成工件表面電流密度不均勻而使溫度不均勻,。盡管如此,,對大多數(shù)性能要求不太高的工件來說,NH3仍是使用較多的離子滲氮氣源,。廣東模具離子氮化優(yōu)勢
廣東衡創(chuàng)金屬制品有限公司前身為廣州市衡創(chuàng)表面熱處理有限公司,,成立于2016年, 舊廠址位于廣州市天河區(qū)。后因發(fā)展需要,,工廠于2020年整體搬遷至佛山市南海區(qū),,并重新注冊公司為“廣東衡創(chuàng)金屬制品有限公司”,。為了進一步發(fā)展,2021年在東莞市設立“東莞市衡創(chuàng)金屬制品有限公司”作為分公司,,同步開展真空熱處理業(yè)務,。目前佛山廠房和東莞廠房面積各1000平方米。公司目前擁有包括離子氮化爐,、氣體氮化爐,、蒸氣氧化爐、真空油淬爐和真空氣淬爐等熱處理生產設備,。團隊骨干成員來自于華南理工大學,,并依托華南理工大學30多年的離子滲氮處理加工經驗、雄厚的科研和檢測實力,,以努力打造華南地區(qū)具有影響力的專業(yè)離子滲氮企業(yè)為已任,,同時為滿足各客戶需要,開展各種熱處理加工業(yè)務,。