离子氮化能提高低型腔热锻模具寿命,离子氮化是通过提高模具表面硬度,增加表面压应力的原理,来提高热锻模具使用寿命。离子氮化适合用于低型腔热锻模具,但不适合用于深型腔热锻模具。离子氮化是为了提高工件表面耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温等性能,利用等离子辉光放电在离子氮化设备内制备氮化层的一种工艺方法。离子氮化分三个阶段,第一阶段活性氮原子产生,第二阶段活性氮原子从介质中迁移到工件表面,第三阶段氮原子从工件表面转移到芯部。其中第一阶段电离和第三阶段扩散机制比较清楚,第二阶段活性氮原子如何从介质中迁移到工件表面的机理尚存争议,普遍认可的是“溅射-沉积”理论。具体原理为:高能离子轰击工件表面,铁原子脱离基体飞溅出来和空间中的活性氮原子反应形成渗氮铁,渗氮铁分子凝聚后再沉积到工件表面。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,渗氮铁不断形成为一定厚度的渗氮层。离子氮化可以直接对S136,304,316等不锈钢制品的氮化处理。广州离子氮化设备制造
离子氮化法是由德国人B.Berghaus在1932年发明的。该法是在0.1~10Torr(1Torr=133.3Pa)的含氮气氛中,以炉体为阳极,被处理工件为阴极,在阴阳极间加上数百伏的直流电压,由于辉光放电现象便会产生象霓红灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。此时,已离子化的气体成分被电场加速,撞击被处理工件表面而使其加热,同时依靠溅射及离子化作用进行氮化处理。离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用物来进行氮化的方法截然不同,作为一种全新的氮化方法,已被广泛应用于汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域,而且其应用范围仍在日益扩大。广东金属表面离子氮化怎么样在相同的氨流量和氨压下,进行离子氮化与气体氮化的对比实验,证明离子氮化比气体氮化的效果好。
钢铁材料是离子氮化应用为广的对象之一。对于碳素钢,离子氮化能显著提高其表面硬度和耐磨性。在较低温度下进行离子氮化,可在不影响基体强度和韧性的前提下,使表面形成硬度较高的氮化层,有效改善其切削性能和抗磨损性能。对于合金钢,离子氮化不仅能提高表面硬度,还能增强其抗腐蚀性能。合金元素如铬、钼、钒等在离子氮化过程中与氮形成稳定的氮化物,进一步强化了氮化层。例如,铬钼合金钢经离子氮化后,在高温、高压和腐蚀环境下的工作性能得到极大提升。对于不锈钢,离子氮化可在保持其原有耐腐蚀性的基础上,提高表面硬度,解决不锈钢表面硬度低、易磨损的问题。通过优化离子氮化工艺参数,可使不锈钢表面形成致密的氮化层,同时避免因氮化导致的晶间腐蚀等问题,拓宽了不锈钢的应用领域。
离子氮化脉冲电源的优点: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≥0.6mm的铝型材挤压模和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。离子氮化和气体氮化哪个比较好?
离子氮化的常见缺陷:
一、硬度偏低生产实践中,工件氮化后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。造成硬度偏低的原因是多方面的:有设备方面的原因,如系统漏气造成氧化;有选材方面的原因,如材料选择不恰当;有前期热处理方面的原因,如基本硬度太低,表面脱碳等;有工艺方面的原因,如氮化温度过高或过低,时间短或氮势不足而造成渗层太薄等等。只有根据具体情况,找准原因,问题才会得以解决。
二、硬度和渗层不均匀装炉方式不当,气压调节不当(如供气量过大),温度不均,小孔、窄缝未屏蔽造成局面过热等均会造成硬度和渗层不均匀。
三、变形超差变形是难以杜绝的,对易变形件,采取以下措施,有利于减小变形。氮化前应进行稳定化处理(处理次数可以是几次)直至将氮化前的变形量控制在很小的范围内(一般不应超过氮化后允许变形量的50%);氮化过程中的升、降温速度应缓慢;保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。对变形要求严格的工件,如果工艺许可,尽可能采用较低的氮化温度。 离子氮化与气体氮化相比,氮化时间可缩短1/3~1/2,可获得较的渗层。汕尾模具离子氮化价格咨询
离子氮化已被广泛应用于汽车、机床、航天、塑料机械、纺织机械、精密仪器、模具、量韧具等许多领域。广州离子氮化设备制造
离子氮化具有诸多工艺特点。首先,氮化速度快,相比传统气体氮化,其氮化时间可缩短 1/3 - 1/2。这是因为离子氮化过程中,氮离子直接轰击工件表面,加速了氮原子的扩散速度。其次,处理温度范围宽,一般可在 350 - 700℃之间进行,能满足不同材料和性能要求。对于一些对变形要求严格的材料,可在较低温度下进行离子氮化,有效控制变形量。再者,离子氮化能够精确控制氮化层的厚度和组织形态。通过调节工艺参数,如电压、电流、气体流量和处理时间等,可以获得从几微米到几百微米不等的氮化层厚度,并且可以根据需求形成不同的相结构,如化合物层和扩散层的比例可灵活调整。此外,离子氮化过程环保,能耗低,因为它在真空环境下进行,无需大量的化学试剂,且能量利用率高。广州离子氮化设备制造