离子氮化工艺技术应用案例,曲轴的离子氮化工艺流程:毛胚检验、写编号、钻两端面中心孔、车大头外圆及端面、粗车主轴颈及小头、打编号、粗车主轴颈、大小头及小头倒角、铣定位面、精洗连杆颈、车大头工艺外圆及平衡块外圆、粗磨连杆颈、钻横油孔、钻斜油孔、斜油孔攻丝及油孔倒角、打磨棱角毛刺、平小头端面,精车小头并攻丝、粗车大头孔、半精磨主轴颈及大头外圆、精车轴承孔、半精磨连杆颈、精磨连杆颈、钻法兰孔并攻丝、精磨小头、铣键槽、动平衡、去重、精磨大头外圆及端面、油孔口倒角并研磨、清洗、打热处理批号、离子氮化热处理、检查跳动量、手攻丝、油孔口抛光、轴颈抛光、探伤、清洗、检验、清洗、涂蚀、包装。离子氮化阴极结构示意图。梅州合金钢离子氮化工艺
离子氮化作为七十年代兴起的一种新型渗氮方法与一般的气体渗氮相比,离子渗氮的特点是:渗氮速度较快,可适当缩短渗氮周期,离子氮化时间短,能缩短到气体氮化时间的1/3~2/3。。渗氮层脆性小,离子氮化表面形成的白层很薄,甚至没有,另外引起的变形小,特别适宜于形状复杂的精密零件。可节约能源和氨的消耗量,电能消耗为气体氮化的1/2~1/5,氨气消耗为气体氮化的1/5~1/20。易于实现局部氮化,只要设法使不欲氮化的部分不产生辉光即可,非渗氮部位便于保护,采用机械屏蔽、用铁板隔断辉光,即可保护。离子轰击有净化表面作用,自动去除钝化膜,不锈钢、耐热钢材料无需预先去除钝化膜,可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮。化合物层结构、渗层厚度和组织可以控制。处理温度范围较宽,即使在350℃以下也能获得一定厚度的渗氮层。劳动条件有所改善,、离子渗氮处理在很低的压力下进行,排出的废气极少。气源为氮气、氢气和氨气,基本上无有害物质产生。可以适用于各种材料,包括要求氮化温度高的不锈钢、耐热钢,以及氮化温度较低的工模具(工具钢)和精密零件,而低温氮化对气体氮化来说是相当困难的。 金属表面离子氮化对比离子氮化与QPQ工艺的比较。
离子氮化又称辉光渗氮,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×102—×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:2NH3=N2+3H2炉内反应所得到的气体的体积分数为25%N2和75%H2的低压环境。
金属材料进行离子氮化的工艺特点,离子氮化是强化金属材料表面硬度的一种工艺方法,它的工艺特点是处理温度较低,变形小,工艺过程控制具有一定的精确度,可以作为机械加工的终工序,氮化层具有较高的耐磨性。不锈钢在常态下具备耐腐蚀不生锈的特性,常用的有奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢。马氏体不锈钢通过淬火时效,可以使材料的硬度达到HRC50~55,沉淀硬化不锈钢由于固溶沉淀,产生第二相强化作用,使处理后的材料综合性能较高,但奥氏体不锈钢在常温中的组织为奥氏体状态,硬度较低(140~190HBS),如果使用工况既要耐腐蚀又要硬度较高时,就可以采用离子氮化,如06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢,离子氮化后的硬度HⅤ可大于1000(HRC>68)。不锈钢不生锈是因为表面有一层致密的氧化膜,使氧不能继续向内部组织扩散氧化,这层氧化膜对氮化起阻挡作用,离子氮化可以通过阴极溅射和氢离子的还原作用,将这层膜去除,省去喷砂酸洗预处理,使氮原子易于扩散,完成不锈钢的氮化。 离子氮化硬度和深度。
离子氮化的基本过程是活化气相、溅射、吸附、沉积和扩散。在辉光放电时,氮的正离子在电场能的作用下获得速度,对被处理的零件表面行程轰击溅射。在等离子辉光放电中铁原子与处在不同激发态的氮化合形成氮化物,氮化物以层状均匀地吸附在阴极表面上(即被处理的零件表面)。在离子轰击下被分解成含氮较低的氮化铁和含氮的固溶体。在低氮化物分解时得到的氮,活性很大。它在表层中向内逐步扩散,生成内部的氮化物区,完成渗氮。离子氮化的处理效果主要受电压、电流、频率、气压、温度、时间、气氛比例参数影响。离子氮化炉的绝缘材料。模具离子氮化工艺
离子氮化是什么原理??梅州合金钢离子氮化工艺
离子氮化脉冲电源的优点还有处理质量好、变形小,利于提高层深,由于脉冲电源对弧光发电的抑制作用,弧光在零件表面作用的时间极短,可获得高质量的表面,绝无灼伤。并且提高了工件温度的均匀性,零件变形小。由于其改善了工艺条件,在相同的时间内或者不利于氮化的条件下,能提高层深。能提高设备的利用率,在直流电源的条件下,由于工艺参数和物理参数的相互影响,在保温时电压的调节范围通常在650V左右,而采用脉冲电源,电压调节范围将提高,例如在处理狭缝时可将电压提高到900V,增加了电源的有效输出。有利于深孔、窄缝、微孔的渗氮,由于脉冲电源对空心阴极效应的抑制作用,可在深孔、窄缝、微孔内实现氮化。例如可在型腔≥Ф4×80(Ф32×1030)的深孔内实现氮化。节能,由于脉冲电源可有效地抑制空心阴极效应的产生,避免小孔、窄缝处打死弧,取消了堵孔等工序,省去了不必要的辅助工时,缩短了工艺周期,节省了大量的人力物力,提高了设备的综合使用效率。此外脉冲电源中限流电阻的减小,也可节省部分能量,因此脉冲电源较直流电源更加节能。 梅州合金钢离子氮化工艺
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。