氣體滲氮
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-23
氣體滲氮的實例教程
1.2 氣體滲氮
1.2.1 氣體滲氮設備及滲氮介質
井式氣體氮化爐
滲氮設備一般由滲氮爐、供氨系統、氨分解測定系統和測溫系統組成。氣體滲氮的裝置如圖2所示。
▲圖2 氣體滲氮裝置
滲氮爐有井式電阻爐、鐘罩式爐及多用箱式爐等。爐膛均應具有良好的密封性。爐中的滲氮罐一般用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制造，鋼中的鎳及鎳的某些化合物對氨的分解具有很強的催化作用，而且隨著滲氮的爐次增加，催化作用增強，使氨分解率不斷增加，必須加大氨的通入量才能穩定滲氮質量。因此,在使用若干爐次后，應定期對滲氮罐進行退氮處理(退氮工藝為800~860C,空載保溫2~4h)。目前，已有低碳鋼搪瓷滲氮罐應用于實際生產，可保證運行400h氨的分解率基本不變。
氨氣的流量和壓力可通過針形閥進行調節。罐內壓力用 U 形油壓計測量，一般控制在30一50mm 油柱。泡泡瓶內盛水,以觀察供氮系統的流通狀況。在滲氮工藝控制技術中，滲氮氣氛的“氮勢"可定義為
可見，氨分解率越低(通氨越多)，氮勢越高。生產中通常是通過調節氨分解率來控制滲氮過程的。氨分解率測定儀見圖3。
▲圖3 氨分解率測定儀
1-盛水器 2-進水閥
3-進氣閥 4-排水、排氣閥
它是利用氨易溶于水而其分解產物不溶于水這一特性進行測量的。使用時首先關閉進水閥并將爐罐中的廢氣引入標有刻度的玻璃容器中，然后依次關閉排氣、排水閥和進氣閥，打開進水閥，向充滿廢氣的玻璃容器注水。由于氨溶于水，水占有的體積即可代表未分解氨的容積，剩余容積為分解產物占據，從刻度可直接讀出氨分解率
。
展開 今天繼續分享GCr15鋼氣體碳氮共滲工藝。
表面強化處理方法很多,主要有滲碳、滲氮、滲硫、滲硼、氮碳共滲、滲金屬等。采用不同的表面強化處理工藝,可使模具使用壽命提高幾倍甚至于幾十倍,近幾年又出現了一些表面強化工藝,本文著重四個方面介紹,供同行參考。
1.離子滲氮,為了提高模具的抗蝕性、耐磨性、抗熱疲勞和防粘附性能,可采用離子滲氮。離子滲氮的突出優點是顯著地縮短了滲氮時間,可通過不同氣體組份調節控制滲層組織,降低了滲氮層的表面脆性,變形小,滲層硬度分布曲線較平穩,不易產生剝落和熱疲勞。可滲的基體材料比氣體滲氮廣,無毒,不會爆炸,生產安全,但對形狀復雜模具,難以獲得均勻的加熱和均勻的滲層,且滲層較淺,過渡層較陡,溫度測定及溫度均勻性仍有待于解決。
離子滲氮溫度以450~520℃為宜,經處理6~9h后,滲氮層深約0.2~0.3mm。溫度過低,滲層太薄;溫度過高,則表層易出現疏松層,降低抗粘模能力。離子滲氮其滲層厚度以0.2~0.3mm為宜。磨損后的離子滲氮模具,經修復和再次離子滲氮后,可投入使用,從而可大大地提高模具的總使用壽命。
2.氮碳共滲,氮碳共滲工藝溫度較低(560~570℃),變形量小,經處理的模具鋼表面硬度高達900~1000HV,耐磨性好,耐蝕性強,有較高的高溫硬度,可用于壓鑄模、冷鐓模、冷擠模、熱擠模、高速鍛模及塑料模,分別可提高使用壽命1~9倍。但氣體氮碳共滲后常發生變形,膨脹量占化合物厚度的25%左右,不宜用于精密模具。處理前必經去退火和消除殘余。
例如:Cr12MoV鋼制鋼板彈簧孔沖孔凹模,經氣體氮碳共滲和鹽浴滲釩處理后,可使模具壽命提高3倍。又如:60Si2鋼制冷鐓螺釘沖頭,采用預先滲氮、短時碳氮共滲、直接淬油、低溫淬火及較高溫度回火處理工藝,可改善心部韌性,提高冷鐓沖頭壽命2倍以上。
展開 離子氮化又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進行的。
熱處理行業最漂亮的風景莫過于此。
今天咱們分享一家國外專業從事離子滲氮服務的公司Ionitech Ltd. 這家公司有著40多年的離子滲氮的經驗。我們都知道，所有行業的許多零件和工具都要進行等離子滲氮。
離子滲氮是在充以含氮氣體的低真空爐體內把金屬工件作為陰極爐體為陽極，通電后介質中的氮氫原子在高壓直流電場下被電離，在陰陽極之間形成等離子區。
在等離子區強電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動能轉變為熱能，加熱工件表面至所需溫度。由于離子的轟擊，工件表面產生原子濺射，因而得到凈化，同時由于吸附和擴散作用，氮遂滲入工件表面。
作為七十年代興起的一種新型滲氮方法，與氣體滲氮相比具有滲氮速度快、滲氮層組織易于控制、脆性小、無環境污染、節約電能，氣源、變形小等優點。
看一個高清的離子滲氮的視頻，希望這個工藝能給大家留下深刻的印象。
脈沖輝光放電滲氮(等離子滲氮)是提高金屬和合金硬度和耐磨性的有效方法。該方法的基本技術優勢是該過程發生的低溫導致可忽略的體積變形。
等離子滲氮是一種技術可能性很大的方法，適用于處理形狀和幾何形狀非常復雜的零件。
可以獲得期望結構的擴散層，即擴散飽和過程是可控的，并且可以被優化以符合對層質量的特定要求。所獲得的氮化物區域是致密的，并且與基底金屬牢固連接。
等離子滲氮也能夠處理不銹鋼零件，而不需要預蒸鍍工藝。也可以進行處理，以保持鋼的耐腐蝕性。
展開 現選用Q700-2，鑄造成形，其工藝路線如下：
鑄造→高溫正火→高溫回火→機械加工→軸頸處氣體滲氮。
高溫正火是為了獲得均勻細小的珠光體基體，提高強度、硬度和耐磨性。高溫回火是消除正火造成的應力。軸頸處滲氮是為了提高軸頸處的表面硬度和耐磨性。
文章來自我愛機械制圖。
氣體滲氮的最新內容
碳、氮共滲方法有液體和氣體碳、氮共滲兩種。液體碳、氮共滲使用的介質氰鹽是劇毒物質，污染環境，故逐漸為氣體碳、氮共滲所替代。根據共滲溫度不同，碳氮共滲可分為高溫（900～950℃）、中溫（700～880℃）及低溫（500～570℃）三種。目前工業上廣泛應用的是中溫和低溫氣體碳、氮共滲。其中低溫氣體碳、碳共滲主要是提高耐磨性及疲勞強度，而硬度提高不多，故又稱為軟氮化，多用于工模具。
1.2 氣體滲氮
1.2.1 氣體滲氮設備及滲氮介質
井式氣體氮化爐
滲氮設備一般由滲氮爐、供氨系統、氨分解測定系統和測溫系統組成。氣體滲氮的裝置如圖2所示。
▲圖2 氣體滲氮裝置
滲氮爐有井式電阻爐、鐘罩式爐及多用箱式爐等。爐膛均應具有良好的密封性。
1、滲氮
滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮和液體滲氮等方式。每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮技術，可以適應不同鋼種、不同工件的要求。
由于滲氮技術可以形成優良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協調，同時，滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此，模具的表面強化是采用滲氮技術較早，也是應用最廣泛的。
9、滲氮
①離子滲氮
預備熱處理：840～860℃淬火，油冷；
600～620℃回火，油冷或水冷；
調制后硬度200～220 HBW
常用滲氮溫度：510～540℃
離子滲氮技術要求：深度0.2～0.5mm，表面硬度≥550HV
②氣體滲氮
10、淬透性
今天繼續分享GCr15鋼氣體碳氮共滲工藝。
作為七十年代興起的一種新型滲氮方法，與氣體滲氮相比具有滲氮速度快、滲氮層組織易于控制、脆性小、無環境污染、節約電能，氣源、變形小等優點。
看一個高清的離子滲氮的視頻，希望這個工藝能給大家留下深刻的印象。
脈沖輝光放電滲氮(等離子滲氮)是提高金屬和合金硬度和耐磨性的有效方法。
但氣體氮碳共滲后常發生變形,膨脹量占化合物厚度的25%左右,不宜用于精密模具。處理前必經去退火和消除殘余。
例如:Cr12MoV鋼制鋼板彈簧孔沖孔凹模,經氣體氮碳共滲和鹽浴滲釩處理后,可使模具壽命提高3倍。又如:60Si2鋼制冷鐓螺釘沖頭,采用預先滲氮、短時碳氮共滲、直接淬油、低溫淬火及較高溫度回火處理工藝,可改善心部韌性,提高冷鐓沖頭壽命2倍以上。
現選用Q700-2，鑄造成形，其工藝路線如下：
鑄造→高溫正火→高溫回火→機械加工→軸頸處氣體滲氮。
高溫正火是為了獲得均勻細小的珠光體基體，提高強度、硬度和耐磨性。高溫回火是消除正火造成的應力。軸頸處滲氮是為了提高軸頸處的表面硬度和耐磨性。
文章來自我愛機械制圖。
習慣上碳氮共滲又稱為氰化，以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
調質處理（quenching and tempering）：一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。
