离子渗氮炉电话

安德产品中心

product center

联系方式

武汉安德热处理设备有限公司
销售热线:13627269862 13607157745
售后热线:13036158265 13554277385
传 真:027-82353301   邮 编:430012
地 址:武汉市江岸区黑泥湖工业园31号

技术园地

离子渗氮工艺原理

信息来源:https://www.hb-sirc.com/ 作者:离子氮化炉公司 发布时间:2020-08-28 17:36

  ﹝一﹞ 钢的渗氮

  渗氮是把氮渗入钢件的表面,形成富氮硬化层的化学热处理过程。

  在工业生产中,常用的工艺方法有:气体渗氮、盐浴渗氮和离子渗氮。

  1.渗氮工艺的特点

  ﹝1﹞渗氮后的零件表面具有高的硬度、耐磨性、疲劳强度和低的缺口敏感性。

  ﹝2﹞渗氮温度较低,一般在500-600℃,而且,渗氮层的高硬度可以由渗氮直接得到,不需要经过较高温度的加热和淬火。所以,渗氮工艺的变形是小的,常常作为零件的最后一道工序。

  ﹝3﹞渗氮层有较高的抗腐蚀性能。

  2.渗氮工艺的化学过程

  渗氮和其他化学热处理工艺一样,也是由分解、吸收、扩散三个基本过程组成的。

  ﹝1﹞分解

  渗氮介质﹝通常为氨气﹞通过热分解或其他方法,生成活性氮原子。

  ﹝2﹞吸收

  钢表面吸收氮原子,形成氮在铁中的固溶体和氮化物。

  ﹝3﹞扩散

  氮从表面高浓度的饱和层向钢内层深处进行扩散,形成一定深度的渗氮层。

  3.渗氮层的组织

  根据Fe-N状态图,渗氮层主要由α、γ、γ,、ε四个相组成。

  ﹝1﹞α相

  氮在α-Fe中的间隙固溶体。大溶解度为0.1%。

  ﹝2﹞γ相

  氮在γ-Fe中的间隙固溶体。

  ﹝3﹞γ,相

  为一可变成分的间隙相化合物,含氮量在5.7-6.1%之间,成分符合Fe4-N。

  ﹝4﹞ε相

  是含氮量变化范围相当宽的化合物,成分在8.25-11.0%之间变化。ε相硬度高,脆性大。

  4.合金元素的作用

  碳钢和合金钢中由于碳和合金元素的作用,也影响渗氮层的形成。

  碳的存在会使氮的扩散受阻,减小渗氮层的厚度。

  钢中大部分合金元素都能形成氮化物,按氮化物的稳定性﹝稳定性越高,硬度也越高﹞次序排列依次为:Ti、Al、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。所以,为了在表面得到高的硬度和耐磨性,向钢中加入能与氮形成稳定氮化物的合金元素。同时,V、W、Mo、Cr等合金元素还能改善钢的组织,提高心部的强韧性。

  合金元素也会使氮的扩散受阻,减小渗氮层的厚度。

  ﹝二﹞ 离子渗氮工艺原理

  离子渗氮渗氮层的形成也是由分解、吸收、扩散三个基本过程组成的。但是,由于辉光放电的作用,其机理有所不同。

  在真空炉体内,工件接阴极,炉体接阳极,在阴阳极间施加数百伏的直流电压,产生辉光放电,使含氮的稀薄气体﹝如氨气﹞电离,形成等离子体。N+、H+离子在阴极位降区被加速,轰击阴极表面,使阴极表面活化,并发生一系列反应。首先,离子轰击动能转化为热能,加热工件。其次,离子轰击打出电子,产生二次电子发射,同时,由于阴极溅射作用,工件表面的C、O、Fe等原子被轰击出来,Fe与阴极附近的活性N原子﹝或N离子﹞结合形成FeN沉积在阴极表面,依次分解:FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N,并同时产生活性N原子,由于阴极由表及里的高N浓度差,活性N原子在一定温度下,向心部扩散形成渗氮层。


上一篇:

下一篇: 离子渗氮设备

返回列表

在线留言

Online Message
在线客服
扫一扫联系武汉离子氮化炉公司 扫一扫更精彩
咨询热线:

13627269862 13607157745