气体氮化于1923年由德国AFry所发表,将工件置于炉内,利NH3气直接输进500~550℃的氮化炉内,保持20~100小时,使NH3气分解为原子状态的(N)气与(H)气而进行渗氮处理,在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的,其厚度约为0.02~0.02m/m,其性质极硬Hv1000~1200,又极脆,NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变,流量愈大则分解度愈低,流量愈小则分解率愈高,温度愈高分解率愈高,温度愈低分解率亦愈低,NH3气在570℃时经热分解如下:NH3→〔N〕Fe+3/2H2经分解出来的N,随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2-3N气体渗氮,一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。渗氮与渗碳相比有较高的抗蚀性。江门铁锅氮化处理费用
但在渗氮前之 加工方法若采用抛光、研磨、磨光等,即可能产生阻碍渗氮的表面层,致使渗氮后,氮化层不均匀或发生弯曲等缺陷。此时宜采用下列二种方法之一去除表面层。第一种方法在渗氮前首先以气体去油。然后使用氧化铝粉将表面作abrassivecleaning。第二种方法即将表面加以磷酸皮膜处理。第二步:渗氮炉的排除空气将被处理零件置于渗氮炉中,并将炉盖密封后即可加热,但加热至150℃以前须作炉内排除空气工作。排除炉内的主要功用是防止氨气分解时与空气接触而发生 性气体,及防止被处理物及支架的表面氧化。其所使用的气体即有氨气及氮气二种。排除炉内空气的要领如下:1.被处理零件装妥后将炉盖封好,开始通无水氨气,其流量尽量可能多。2.将加热炉之自动温度控制设定在150℃并开始加热(注意炉温不能高於150℃)。3.炉中之空气排除至10%以下,或排出之气体含90%以上之NH3时,再将炉温升高至等离子渗氮温度。第三步:氨的分解率渗氮是铺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。江门铁锅氮化处理费用气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低,故一般均固定选用适用于氮化之钢种。
氮化处理的缺点由于氮化温度低,所以氮化速度远比其它化学热处理如渗碳慢得多。例如获得1mm深的渗层,用渗碳处理,只要6~9h,而获得0.5mm深的氮化层,用普通气体氮化,需要40~50h。所以氮化是一种成本高、费时、费电、效率极低的热处理工艺。另外,氮化处理一般只适用于某些特定成分的钢种,如含有Cr、Mo、Al、W、V、Ti等合金元素的钢种,否则难以达到氮化处理对性能的要求。尽管有这样的缺点,但随着工业的高速发展,对机件的要求越来越高,而这些要求往往用普通的热处理甚至渗碳也无法满足,因此氮化仍在工业中得到较 的应用。
氮化处理的关键是在罐身外形成一层气体保护膜,使焊缝与空气隔绝。保护膜的形成与氮气流速和流量关系很大,由于焊轮的阻挡,如图5所示,使得焊轮两边产生小的低压区,带动空气流动,当流速太小,不能起氮化作用。流速太大,反而在焊接点形成漩涡,使氮化膜受到破坏。因此,调节好氮气的压力,流量至关重要。经过反复实践,建议采用1kg/m2以下压力,0.6L/min流量较好。五、氮气保护的补偿由于罐身与罐身在焊接过程中有一定的间隙, 小1~2mm,多时达10mm以上,因此,反而给射流一个控制信号,对附壁的射流补充了空气,使氮气没有覆盖罐身。因此,在生产过程中,会出现头部部分氧化而发黑的现象,通常称为氮化不彻底。工件涂层可根据预期性能要求通过调节氮、氢及其他(如碳、氧、硫等)气氛的比例调整实现相组成调节。
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。由于渗氮温度比渗碳温度低得多,渗氮后又不需要进行热处理,所以渗氮后的变形很小。广州铁锅氮化处理种类
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。江门铁锅氮化处理费用
液体软氮化主要不同是在氮化层里有Fe3Nε相,Fe4Nr相存在而不含Fe2Nξ相氮化物,ξ相化合物硬脆在氮化处理上是不良于韧性的氮化物,液体软氮化的方法是将被处理工件,先除锈,脱脂,预热后再置于氮化坩埚内,坩埚内是以TF–1为主盐剂,被加温到560~600℃处理数分至数小时,依工件所受外力负荷大小,而决定氮化层深度,在处理中,必须在坩埚底部通入一支空气管以一定量之空气氮化盐剂分解为CN或CNO,渗透扩散至工作表面,使工件表面 外层化合物8~9%wt的N及少量的C及扩散层,氮原子扩散入α–Fe基地中使钢件更具耐疲劳性,氮化期间由于CNO之分解消耗,所以不断要在6~8小时处理中化验盐剂成份,以便调整空气量或加入新的盐剂。江门铁锅氮化处理费用
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。