渗氮是及其他合金元素与初生态的氮接触而进行,但初生态氮的产生,即因氨气与加热中的钢料接触时钢料本身成为触媒而促进氨之分解。虽然在各种分解率的氨气下,皆可渗氮,但一般皆采用15~30%的分解率,并按渗氮所需厚度至少保持4~10小时,处理温度即保持在520℃左右。大部分的工业用渗氮炉皆具有热交换机,以期在渗氮工作完成后加以急速冷却加热炉及被处理零件。即渗氮完成后,将加热电源关闭,使炉温降低约50℃,然后将氨的流量增加一倍后开始启开热交换机。此时须注意观察接在排气管上玻璃瓶中,是否有气泡溢出,以确认炉内之正压。等候导入炉中的氨气安定后,即可减少氨的流量至保持炉中正压为止。当炉温下降至150℃以下时,即使用前面所述之排除炉内气体法,导入空气或氮气后方可启开炉盖。离子渗氮炉操作要点:抽真空。接通总电源,关闭蝶阀,起动真空泵,缓慢打开蝶阀,以避免发生喷油现象。三水区模具氮化处理种类
软氮化’含义不是指获得的硬度比所谓的‘硬氮化’的硬度低,而是含有简便、省事、费用低的意思。氮化处理技术氮化作为热处理中的一项重要处理工艺,它有着多种形式。每一种工艺都对应着不同的性能特点,希望在此大家谈谈自己的经验与看法,以便共同提高。复合氮化——QPQ这一类氮化处理的特点是:高耐磨、高抗氧化能力。它主要克服的是摩擦磨损,其抗咬合能力非常的强接近渗硫后的效果。概念:(软)氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。它是利用氨气或含氮原子的有机液体在加热时分解出活性氮原子,被钢吸收后在其表面形成氮化层,同时向心部扩散。氮化通常利用专门设备或井式渗(氮)碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴(如镗杆、磨床主轴),高速柴油机曲轴、阀门、工具等。韶关真空离子氮化处理颜色渗氮铁在一定的渗氮温度下分解成含氮量更低的氮铁化合物,释放出氮原子,渗氮铁形成为一定厚度的渗氮层。
氮化处理优点:①高硬度和高耐磨性。氮化钢制零件,氮化后的表层硬度可以提高到HV1000~1200,相当于HRC70左右。这显然是一般淬火或渗碳淬火处理达不到的。尤其宝贵的是,这种高硬度可在500℃左右长期保持不下降。由于硬度高,耐磨性也很好,能抗各种类型的磨损。②较高的疲劳强度。氮化后,零件表面形成的各种氮化物相的比容比铁大,因此氮化后表面产生了较大的残余压应力。表层残作压应力的存在,能部分地抵消在疲劳载荷下产生的拉就力,延缓疲劳破坏过程,使疲劳强度显著提高。同时氮化还使工件的缺口敏感性降低。一般合金钢氮化后,疲劳极限可提高25%~35%;有缺口的试样,可提高2~3倍。③较高的抗咬合性能一些承受高速相对滑动的零件很容易发生卡死或擦伤,而氮化零件在短时间缺乏润滑或过热的条件下,仍能保持高硬度,具有较高的抗咬合性能。④较高的抗蚀性。氮化后零件表面形成了一层致密的化学稳定性较高的氮化物层, 地提高了抗腐蚀性能,并能抵抗大气、自来水、水蒸气、苯、油污、弱减性溶液的腐蚀,保持了良好的抗蚀性。⑤变形小且具有规律性因为氮化温度低,一般为480~580℃,升降温速度又很慢,零件心部也无组织转变,仍保持调质状态的组织,所以氮化后的零件变形很小
离子渗氮作为强化金属表面的一种利用辉光放电现象,将含氮气体电离后产生的氮离子轰击零件表面加热并进行氮化,获得表面渗氮层的离子化学热处理工艺, 适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后,可显著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲劳强度,抗蚀能力及抗烧伤性等。离子渗氮又称辉光渗氮,是利用辉光放电原理进行的。辉光放电是当气体越过电晕放电区后,若减小外电路电阻,或提高全电路电压,继续增加放电功率,放电电流将不断上升。同时辉光逐渐扩展到两电极之间的整个放电空间,发光也越来越明亮。当电子能f提高,也就是增强电场的操作参数,则能使电晕放电过渡到辉光放电。离子渗氮向工件表面渗入的氮原子,不是像一般气体那样由氨气分解而产生的,而是被电场加速的粒子碰撞含氮气体分子和原子而形成的离子在工件表面吸附、富集而形成的活性很高的氮原子。离子渗氮时,工件放在炉内的阴极盘上,接上电源抽真空,当炉内压力降到6Pa左右时,充入氨气,使炉内压保持在1.3×102—1.3×103Pa范围内。由于炉内压力低,随后又经过加热作用,进入炉内的氨气将发生分解气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低,故一般均固定选用适用于氮化之钢种。
预先将炉内抽成真空达10-2~10-3Torr(㎜Hg)后导入N2气体或N2+H2之混合气体,调整炉内达1~10Torr,将炉体接上阳极,工件接上阴极,两极间通以数百伏之直流电压,此时炉内之N2气体则发生光辉放电成正离子,向工作表面移动,在瞬间阴极电压急剧下降,使正离子以高速冲向阴极表面,将动能转变为气能,使得工件表面温度得以上升,因氮离子的冲击后将工件表面打出Fe.C.O.等元素飞溅出来与氮离子结合成FeN,由此氮化铁逐渐被吸附在工件上而产生氮化作用,离子氮化在基本上是采用氮气,但若添加碳化氢系气体则可作离子软氮化处理,但一般统称离子氮化处理,工件表面氮气浓度可改变炉内充填的混合气体(N2+H2)的分压比调节得之,纯离子氮化时,在工作表面得单相的r′(Fe4N)组织含N量在5.7~6.1%wt,厚层在10μm以内,此化合物层强韧而非多孔质层,不易脱落,由于氮化铁不断的被工件吸附并扩散至内部,由表面至内部的组织即为FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N顺序变化,单相ε(Fe3N)含N量在5.7~11.0%wt,单相ξ(Fe2N)含N量在11.0~11.35%wt,离子氮化首先生成r相再添加碳化氢气系时使其变成ε相之化合物层与扩散层,由于扩散层的增加对疲劳强度的增加有很多助。而蚀性以ε相较好。渗氮与渗碳相比工件变形小。东莞模具表面氮化处理图片
液体软氮化适用于耐磨及耐疲劳等汽车零件,缝衣机、照相机等如气缸套处理。三水区模具氮化处理种类
软氮化:学名‘氮碳共渗’,早期把苏联(俄罗斯)的液体法翻译为‘低温 ’。现在国内流行的有气体法、无(低)毒液体法和离子法。渗入钢表面的元素以‘氮’为主,同时添加了‘碳’。碳的加入使表面化合物层(白亮层)的形成和性能得到某些甚至是明显的改善。这里要强调一下,和渗氮不同的地方是:氮碳共渗的着眼点是希望获得一定厚度(一般为10~20μm,也有要求20μm以上的,目前实验室里据称在碳素钢上曾经达到的厚度为110μm)硬度高、脆性小、没有或很少疏松等性能优良的白亮层,至于次表面的扩散层,按照钢种和使用要求不同虽然有时需要作某些调整,但处于次要地位了。氮碳共渗的适用 ,几乎覆盖所有常用钢种和铸铁。以碳素钢为例,按照氮碳共渗处理的温度分为铁索体氮碳共渗(520~590℃)和奥氏体氮碳共渗(600~720℃),处理的时间一般为2~6小时,前者获得的白亮层为铁氮化合物,后者快冷后在铁氮化合物层的下面还有一层含氮奥氏体+马氏体层(5~12μm)。为了增强和改善白亮层的性能,我国的热处理工作者还采用了在渗氮的同时又单独或组合添加硼、氧、硫、稀土等元素,做了大量的工作,并且大都不同程度的取得看得出来的效果。三水区模具氮化处理种类
广东衡创金属制品有限公司前身为广州市衡创表面热处理有限公司,成立于2016年, 旧厂址位于广州市天河区。后因发展需要,工厂于2020年整体搬迁至佛山市南海区,并重新注册公司为“广东衡创金属制品有限公司”。为了进一步发展,2021年在东莞市设立“东莞市衡创金属制品有限公司”作为分公司,同步开展真空热处理业务。目前佛山厂房和东莞厂房面积各1000平方米。公司目前拥有包括离子氮化炉、气体氮化炉、蒸气氧化炉、真空油淬炉和真空气淬炉等热处理生产设备。团队骨干成员来自于华南理工大学,并依托华南理工大学30多年的离子渗氮处理加工经验、雄厚的科研和检测实力,以努力打造华南地区具有影响力的专业离子渗氮企业为已任,同时为满足各客户需要,开展各种热处理加工业务。