离子氮化与气体氮化对比

来源:新乡市天马工业炉170彩票注册 发布时间:2019-08-23 10:15 浏览次数:次

离子氮化与气体氮化对比

 

因其渗入理论与气体氮化有一定差别,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,即工件表面洁净度,氮化温度,氨的分解率,渗氮保温时间。但在以上相同四点的各点上,有一定的区别,而且因其特异性,在操作上有一些形式的不同,尤其防渗方法存在较大的不同。

 

(2)清洗工件,与气体氮化大体相同,但对于工件交检质量不构成威胁,如果清洗的好,可大大缩短打弧时间,反之只需延长打弧时间,也可以维持工作。离子氮化温度与气体氮化温度一样,但其温度测量至今尚为一道难题,即热电偶很难与工件匹配,其显示值也不能完全一致,只可作参考,所以目测观测温度甚为重要。

 

(3)离子氮化也需要足够的氮原子,但因其独特的电离能力,极少的氮原子即可满足氮化需要。所以一次工作保温阶段有1kg氨气即可满足工作需要。其氮原子是否足够工作需要,可视炉内气体被电离后所发出的辉光厚度及颜色来进行判断。正常工作时辉光发出淡蓝色微光,辉光厚度保持在2.5~3.0mm之间,发黄发亮,辉光厚度超过3mm,则为氨气供给量太少;辉光暗淡发黑厚度小于2mm,则为氨气供给太多。

 

(4)离子渗氮渗速较快,在渗入厚度小于0.30mm时,渗氮速度每小时可达50~80μm,但超过0.30mm渗速大大降低,渗入厚度如为0.50mm则需20~30h。

 

离子氮化防渗十分简便易行,只需将防渗部位进行用铁质金属屏蔽,不使电流冲击,即可达到防渗目的。

 

离子氮化注意事项

 

(1)装炉

清洗工件同气体氮化,但最好擦干或凉干再装入炉内,以节省打弧时间。工件应均匀装入炉内,工件之间,阴阳极之间必须间隔30mm以上,以免工件之间,两极之间电流密度过大而致工件局部温度过高。做好防渗,凡小于2mm的孔,缝隙必须屏蔽,试样放置在能与工件温度保持一致的位置上。

 

在离子氮化中经常发生两种异常辉光发射,有场致发射和电子发射,场致发射即为工件或气隙存在小孔或小缝隙,或因油质溶化引起辉光集中,导致电流加大产生定点弧光,生成类似于电焊的效果,使工作无法进行。电子发射即为工件存在尖角或工件摆放不当,如两件之间、阴阳极之间等距离太近,这些地方电流密度较大,当工作时如所给电流太大,则这些位置温度迅速升高,电流密集于此处,也产生定点弧光,使工作无法进行。

 

(2)升温及保温

首先关闭通气阀,给真空泵及水冷电阻通冷却水。启动真空泵,打开蝶形阀,当真空度<100Pa时,即可送高压,缓慢进给占空比。当高压到达800V时,炉内即可产生辉光放电。此时正常状态为炉内跳跃飞逐的散弧,随着飞弧的减少,逐渐加大占空比,当飞弧消失即向炉内缓慢充入氨气,并关小真空泵蝶形阀,使炉内气体流通率下降,以保证炉内温度均匀,并随温度的升高,视所需氨量的变化逐渐加大供氨量。当感觉炉体温度保持在50℃以下,并开始观测炉内温度,观测时应首先停止电流供给,灭掉辉光。正常工件在渗氮时应为500~550℃间,此时在观察孔可见工件为暗红色,模糊可见工件轮廓,不能分辨部位,如齿轮不能看清齿形。如清晰看清工件,则工件温度即为偏高,当工件到温后,即调整修正供氨量、抽气率、电流,使之保持平衡。在工作中观察他们的变化,尤其是氨量与抽气率之间保持一种平衡状态,因为在高压不变的状态下,气体密度决定了电流的大小,因而影响温度。
 
(3)降温

保温到预定时间后,开始向炉体内大量给冷却水,当炉体完全冷却后,即关闭蝶阀,停真空泵,停高压,并向炉内大量供氨,待炉内充满氨气,即将氨气供给降为微量,保持正压。待炉内温度降到180℃以下时,停氨气,停冷却水,重新启动真空泵。抽至完全真空后,停真空泵,打开通气阀,待炉内恢复常压后吊开炉盖交检工件。


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