離子氮化能提高低型腔熱鍛模具壽命,離子氮化是通過提高模具表面硬度,增加表面壓應(yīng)力的原理,來提高熱鍛模具使用壽命。離子氮化適合用于低型腔熱鍛模具,但不適合用于深型腔熱鍛模具。離子氮化是為了提高工件表面耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫等性能,利用等離子輝光放電在離子氮化設(shè)備內(nèi)制備氮化層的一種工藝方法。離子氮化分三個(gè)階段,第一階段活性氮原子產(chǎn)生,第二階段活性氮原子從介質(zhì)中遷移到工件表面,第三階段氮原子從工件表面轉(zhuǎn)移到芯部。其中第一階段電離和第三階段擴(kuò)散機(jī)制比較清楚,第二階段活性氮原子如何從介質(zhì)中遷移到工件表面的機(jī)理尚存爭(zhēng)議,普遍認(rèn)可的是“濺射-沉積”理論。具體原理為:高能離子轟擊工件表面,鐵原子脫離基體飛濺出來和空間中的活性氮原子反應(yīng)形成滲氮鐵,滲氮鐵分子凝聚后再沉積到工件表面。滲氮鐵在一定的滲氮溫度下分解成含氮量更低的氮鐵化合物,釋放出氮原子,滲氮鐵不斷形成為一定厚度的滲氮層。離子氮化與QPQ工藝的比較。廣東合金鋼離子氮化優(yōu)勢(shì)
由于離子氮化是在真空中進(jìn)行,因而可獲得無(wú)氧化的加工表面,也不會(huì)損害被處理工件的表面光潔度。而且由于是在低溫下進(jìn)行處理,被處理工件的變形量極小,處理后無(wú)需再行加工,極適合于成品的處理。通過調(diào)節(jié)氮、氫及其他(如碳、氧、硫等)氣氛的比例,可自由地調(diào)節(jié)化合物層的相組成,從而獲得預(yù)期的機(jī)械性能。離子氮化從380℃起即可進(jìn)行氮化處理,此外,對(duì)鈦等特殊材料也可在850℃的高溫下進(jìn)行氮化處理,因而適應(yīng)范圍十分廣。由于離子氮化是在低氣壓下以離子注入的方式進(jìn)行,因而耗氣量極少(只為氣體滲氮的百分之幾)。陽(yáng)江不銹鋼離子氮化檢查金屬離子氮化注意事項(xiàng)。
離子氮化與氣體氮化相比,在多個(gè)方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。在氮化速度上,離子氮化明顯更快,處理時(shí)間大幅縮短,提高了生產(chǎn)效率。氣體氮化依靠氮原子的自然擴(kuò)散,過程較為緩慢。在氮化層質(zhì)量方面,離子氮化的氮化層純凈,硬度梯度更合理,表面質(zhì)量更高,能有效提升材料的綜合性能。而氣體氮化可能因爐內(nèi)氣氛不均勻等因素,導(dǎo)致氮化層質(zhì)量不穩(wěn)定。在能耗方面,離子氮化節(jié)能,比氣體氮化能耗低 30% - 40%。此外,離子氮化可實(shí)現(xiàn)局部氮化,對(duì)復(fù)雜形狀工件的氮化處理更具靈活性,而氣體氮化在這方面相對(duì)受限。
離子氮化能提升金屬表面硬度,為金屬材料提供出色的耐磨性。以模具鋼為例,經(jīng)離子氮化處理后,表面硬度可從原本的 HV200 - 300 提升至 HV1000 - 1200 甚至更高。這是由于在離子氮化過程中,氮原子與金屬原子結(jié)合形成了硬度極高的氮化物,如 Fe?N、Fe?N 等。這些氮化物彌散分布在金屬表面,形成了一層堅(jiān)硬的防護(hù)層,極大地增強(qiáng)了金屬表面抵抗摩擦和磨損的能力。在機(jī)械制造中,齒輪、軸類等零件經(jīng)離子氮化后,表面硬度的提升使其能夠承受更大的載荷,降低磨損,延長(zhǎng)使用壽命,提高機(jī)械裝備的可靠性和穩(wěn)定性。離子氮化和氣體氮化哪個(gè)比較好?
離子氮化脈沖電源的優(yōu)點(diǎn):脈沖電源離子氮化技術(shù)的特點(diǎn)與直流離子氮化相比,脈沖電源使離子氮化工藝得到了進(jìn)一步的發(fā)展,并在直流離子氮化技術(shù)基礎(chǔ)上拓寬了應(yīng)用范圍。脈沖電源離子氮化技術(shù)具有如下一些特點(diǎn):工藝參數(shù)單獨(dú)可調(diào),脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)之一是工藝參數(shù)與物理參數(shù)單獨(dú)可調(diào)。這是因?yàn)樵谥绷麟娫礂l件下,既要滿足零件表面的電流密度要求,又要滿足零件保溫電流密度的要求,兩者相互影響。而在脈沖電源條件下,電流密度由峰值電流滿足,保溫電流由平均電流滿足,可由兩個(gè)單獨(dú)參數(shù)分別調(diào)節(jié)。因此,工藝參數(shù)可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)。打弧速度快,脈沖電源的輸出特性,自身就有抑制電弧迅速發(fā)展的特點(diǎn),由于IGBT開關(guān)響應(yīng)速度極快,這更利于我們一旦發(fā)現(xiàn)弧光放電就立即關(guān)斷電源,然后重新點(diǎn)燃電源,這些工作均在幾十微秒內(nèi)完成。離子氮化是氣體放電的一種重要形式。湛江小型離子氮化廠家
在相同的氨流量和氨壓下,進(jìn)行離子氮化與氣體氮化的對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明離子氮化比氣體氮化的效果好。廣東合金鋼離子氮化優(yōu)勢(shì)
離子氮化與氣體氮化對(duì)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。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(shí)間。但在以上相同四點(diǎn)的各點(diǎn)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。清洗工件,與氣體氮化大體相同,但對(duì)于工件交檢質(zhì)量不構(gòu)成威脅,如果清洗的好,可縮短打弧時(shí)間,反之只需延長(zhǎng)打弧時(shí)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(cè)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(cè)觀測(cè)溫度甚為重要。離子氮化也需要足夠的氮原子,但因其獨(dú)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(nèi)氣體被電離后所發(fā)出的輝光厚度及顏色來進(jìn)行判斷。正常工作時(shí)輝光發(fā)出淡藍(lán)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。廣東合金鋼離子氮化優(yōu)勢(shì)