離子滲氮熱處理工藝青島豐東已經(jīng)掌握的很成熟,在離子滲氮生產(chǎn)過程中有六大工藝參數(shù):即氣體組分、氣體壓力(也稱真空度)、電流、電壓、滲氮溫度和滲氮時間。
1、氣體組分。目前常用于離子滲氮的介質有NH3、熱分解氨、N2+H2等三種,在此基礎上,再加入少量乙醇、丙酮、二氧化碳、甲烷等作為碳的來源,即可實現(xiàn)離子軟氮化工藝。氨氣價格低廉、來源廣泛、使用方便,已經(jīng)成為使用最廣泛的離子滲氮介質。但是使用氨氣存在以下缺點:氮勢不易控制,因此直接用氨氣進行離子氮化(或軟氮化)無法控制滲層組織。并且滲層存在一定得脆性。N2+H2的混合氣也在實踐中廣泛應用:H2作為稀釋氣體加入,可以大大降低滲氮反應的活化能,氫氣還起到還原零件表面氧化物的作用,以獲得活性的表面,降低了對設備漏氣率的要求,通過控制滲氮氣氛的氮勢,容易控制滲氮層的組織。
2、滲氮溫度。滲氮溫度是離子滲氮極為重要的工藝參數(shù),生產(chǎn)上通常使用的滲氮溫度范圍為450-650℃。滲氮溫度低對結構鋼而言能得到較高的滲層硬度、保持較高的心部強度、減少工件變形,但滲層較淺。溫度高則滲層深。
3、氣體壓力。離子滲氮時,氣體壓力(真空度)影響輝光放電特性,氣壓高時,輝光收縮集中;氣壓低時,輝光漫散。離子滲氮的工作氣壓范圍一般為100-1200Pa,生產(chǎn)中常用的氣壓范圍是200-600Pa。
4、滲氮時間。滲氮時間的長短主要根據(jù)工件材料及工件所要求的滲層深度和滲氮溫度而定,短則幾分鐘,長則幾十小時。一般認為,擴散層深度與時間服從拋物線關系?;衔锏暮穸扰c時間的關系分為兩段,氮化初期,兩者間成直線關系,而后兩者間呈拋物線關系。
5、電參數(shù)(電流和電壓)。離子滲氮時電壓和電流密度的大小主要取決于滲氮溫度、氣壓、陰陽極距離等。電壓直接決定著陰極濺射強度,兩極間電壓越高,離子能量越大,陰極濺射越強烈。因此,電壓對化合物層相結構,零件尺寸的膨脹量產(chǎn)生一定得影響。
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