当材料的选择和热处理类型以优化工件表面的抗磨损性能为目的时,常常会损坏材料硬度,因此工件容易形成一定程度的裂缝和破损。离子氮化作为一种边界层热处理方法,使边界层高硬度和韧度的兼有成为可能。根据材料和氮化工艺,表面硬度可以达到1000HV以上。氮化硬度的深度可以通过工艺温度和时间进行调节,根据要求其深度可以是几个微米到零点几毫米。大量氮的掺入使边界层中产生残余压应力。来自外界的交变载荷叠加在此静态压应力之上。在边界上产生的张应力减小。同样,比较大残余张应力位移至组件的裂缝不敏感内部区域。结果反向弯曲应力下的疲劳强度增加。 离子渗氮作为强化金属表面的一种化学热处理方法,普遍适用于铸铁,...
温度均匀性测量方法:热处理炉有效加热区温度均匀性的测量方法已有国家规定(GB/T9452—2012,GB/T30825—2014),但是离子渗氮炉温度均匀性的测量方法国内外至今没有正式建立,严重影响了离子渗氮炉的生产和质量控制。离子渗氮炉温度均匀性不是指炉内空间的温度均匀性,而是指有效工作空间内工件的温度均匀性,这一点不同于普通热处理炉,因此温度均匀性的测量方法也应不同。我们所开发的可调温辅助阴极热壁离子渗氮炉,同时开发了一种测量温度均匀性的方法,即用两根标准测试件测量炉膛内区、外区、上区、中区和下区温度均匀性,可用内外上中下6点试块硬度法或用内外上中下6点热电偶实测温度法测定。冷...
汽车制造业中大型冷作模具主要是汽车覆盖件类模具,其外型尺寸大,质量大,主要为铸铁或铸钢制造。这些模具的使用寿命主要取决于模具材料、制造和装配精度以及模具表面的耐磨性。在汽车工业中,轿车大型覆盖件拉延成型模具常用灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁或铸钢制造,模具外形尺寸达5-6m,模具单件质量达20-30t。并且由于现代轿车覆盖件模具正向高效长寿命和大型高精度方向发展,模具形状愈来愈杂,对模具要求也越来越高。离子渗氮技术目前已经成为大型铸铁新模具或维修旧模具延长其使用寿命和改善模具冲压件质量的主要手段。生产实践表明,影响铸铁模具离子渗氮质量的主要因素为模具渗氮前表面净化处理、渗氮后的表面加工...
与液体氮化和气体氮化方法相比,离子氮化法具有以下一些优点:①由于离子氮化法不是依靠化学反应作用,而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理,所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用,因而与以往的氮化处理相比可较大的缩短处理时间(离子渗氮的时间为普通气体渗氮时间的1/3—1/5)。③由于离子氮化法利用辉光放电直接进行加热,也无需特别的加热和保温设备,且可以获得均匀的温度分布。与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上,达到节能效果(能源消耗为气体渗氮的40~70%)。④由于离子氮化是在真空中进行,因而可获得无氧化的加工表面也不损害被处理工...
我们生活中常见的生铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金很多,很强壮、坚实、结实,我们在用这些东西做成的各种组件、配件、生活必备品的时候更多的感觉到的是简便,但是,在用到的同时,有没有会想一下,这些东西是怎么来的?怎样才能做出来这样的硬度高、耐磨性强、抗腐蚀、抗烧的组件?偷偷告诉你,这就是使用了离子渗氮的工艺。离子渗氮又被称之为辉光渗氮,离子渗氮是在低真空的含氮气氛中,以炉体为正极,被处置铸件为负极,在阴阳极间加上数百伏的直流电压,使之产生的辉光放电开展渗氮处理的化学热处理工艺,是运用辉光放电法则展开的。将含氮气体电离后产生的氮离子炮击零部件表面加热并开展氮化,赢得表面渗氮层的离子化学热处理...
深层渗氮中渗氮层组织的控制。离子渗氮工艺的主要优点之一就是可以通过控制炉内气氛中的氮、氢比例获得不同的相成分。~,需采用三段工艺:第一阶段强渗,温度520~530℃,时间12~15h,尽可能在短的时间内施以较高的氮浓度,以获得较大的氮浓度梯度;第二阶段扩散,需加强氮原子在钢内部的扩散,温度稍高一些,570~580℃,时间40h左右;第三阶段补渗,经扩散之后在表层,显微硬度有不同程度的下降。为此采用与第一阶段强渗基本相同的工艺进行补渗,以提高渗层硬化效果。检验结果:渗氮层~,表面硬度可达550~570HV,表面获得以γ′相为主或单相的化合物层组织。 离子化学热处理是一类正在发展并且日...
离子渗氮温度可根据零件材质、零件技术要求(包括渗氮层硬度、深度、心部硬度和允许的变形量)等因素综合考虑确定。生产上常用的离子渗氮温度范围为450~650℃。渗氮温度低对结构钢而言能得到较高的渗层硬度、保持较高的心部强度、减少工件变形,但渗层较浅;580℃以上温度的离子渗氮一般只用于高合金不锈钢和含钛、钒的快速氮化钢,为了提高渗速、缩短生产周期,这类材料采用较高的氮化温度,但由于其渗氮形成的合金氮化物比较稳定,不至于因温度较高而聚集长大,所以渗氮后仍保持较高的表面硬度。研究表明,化合物层、过渡层厚度及表面硬度均随温度的变化出现各自的极大值点,对应极大值的温度随钢种不同而异。渗氮温度的...
等离子渗氮是一种十分有效的生成界面膜层的热处理方式。辉光放电等离子体中氮扩散进入膜层中,从而增强工件表面硬度。工艺过程中待处理工件为阴极,通入氢气及氮气的混合气体,在数百伏特及50~500Pa压力下对阳极施偏压。阴极势降中,由于基体表面温度高达450℃以上,氮离子获得加速并撞击基体表面从而氮元素渗入工具内部。通过这种方式可形成含铁或铬、钼、铝及镁等的氮化物化合层及扩散层。其表面硬度可达1000HV,甚至更高。通常工件表面主要是被称作为白层的铁氮化合物。氮含量可以根据应用需要进行调节,甚至完全抑制以便为后续的硬质材料涂层创造更好的表面条件。生成的扩散层从工件表面至芯部几十毫米的硬度降...
工模具在极大机械应力的情况下,离子氮化和硬质涂层的组合处理便表现出极大的优势,因为表面充分硬化的材料可能发生塑性变形,并可能压入基层材料。离子氮化和涂层工艺为工件抗裂缝磨损能力的改善及获得具有韧性的硬质表面创造了条件。工件韧性通过整体热处理工艺获得,在进行氮化处理后,合金元素(氧化物形成元素)含量越高,其氮化后表面硬度越高,可达到1000HV以上。表面的硬度等级直接由镀层来决定。为了有效地遏制磨损,通常采用硬质镀层,因为它们的硬度通常比典型硬质颗粒的硬度大。 渗氮是把氮渗入钢件的表面,形成富氮硬化层的化学热处理过程.梅州什么叫离子氮化设备制造 目前常用与离子渗氮的介质有NH3...
离子渗氮渗氮层的形成也是由分解、吸收、扩散三个基本过程组成的。但是,由于辉光放电的作用,其机理有所不同。在真空炉体内,工件接阴极,炉体接阳极,在阴阳极间施加数百伏的直流电压,产生辉光放电,使含氮的稀薄气体﹝如氨气﹞电离,形成等离子体。N+、H+离子在阴极位降区被加速,轰击阴极表面,使阴极表面活化,并发生一系列反应。首先,离子轰击动能转化为热能,加热工件。其次,离子轰击打出电子,产生二次电子发射,同时,由于阴极溅射作用,工件表面的C、O、Fe等原子被轰击出来,Fe与阴极附近的活性N原子﹝或N离子﹞结合形成FeN沉积在阴极表面,依次分解:FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N,并同时产生...
对渗氮结构零件的服役条件分类,至少有以下6种:①只要求零件表面耐磨。②要求零件表面耐磨兼抗疲劳性。③要求零件表面耐磨兼耐蚀性。④要求零件在重载下耐磨和较长使用寿命。⑤要求零件在轻载交变接触应力下长寿命工作。⑥要求零件在重载交变接触应力下长寿命工作。根据上述服役条件,可以对渗氮零件提出性能要求并进行主次排序:①耐磨性。②抗疲劳性。③耐蚀性。④韧性。⑤强度。针对零件不同的服役条件,渗氮零件必须综合考虑渗氮化合物层、扩散层和基体强韧性的合理配置,充分发挥离子渗氮离子轰击的优势,把三层理念充分运用到制定渗氮工艺中,提出了浅层渗氮、深层渗氮和深层渗氮硬化工艺,还有无化合物层、无脉状组织和韧性...
离子渗氮对工件的清洗要求比气体渗氮更加严格,既要清洗掉工件表面的油污、锈斑、油漆和画线遗留的紫色涂料,又要清理掉工件小孔、焊接件的空腔内及组合件的结合面上残存的油类等易挥发物,否则,随工件温度的升高,在挥发物蒸汽逸出处,将引起持续不断的电弧。集中不断的电弧将给操作人员的操作带来困难,并将延长升温过程,进而延长整个工艺周期,在挥发物蒸汽逸出处如果产生强烈的电弧还可能导致该部位局部烧熔。因此,清洗的目的是为了尽量减少打弧,避免打大弧,避免因强烈的弧光放电而损伤工件,使渗氮过程得以顺利进行。常用的清洗剂是汽油和工业清洗剂。汽油洗涤适用于零星渗氮件和大型工件,汽油清洗的特点是去污迅速彻底,...
对渗氮结构零件的服役条件分类,至少有以下6种:①只要求零件表面耐磨。②要求零件表面耐磨兼抗疲劳性。③要求零件表面耐磨兼耐蚀性。④要求零件在重载下耐磨和较长使用寿命。⑤要求零件在轻载交变接触应力下长寿命工作。⑥要求零件在重载交变接触应力下长寿命工作。根据上述服役条件,可以对渗氮零件提出性能要求并进行主次排序:①耐磨性。②抗疲劳性。③耐蚀性。④韧性。⑤强度。针对零件不同的服役条件,渗氮零件必须综合考虑渗氮化合物层、扩散层和基体强韧性的合理配置,充分发挥离子渗氮离子轰击的优势,把三层理念充分运用到制定渗氮工艺中,提出了浅层渗氮、深层渗氮和深层渗氮硬化工艺,还有无化合物层、无脉状组织和韧性...
我们生活中常见的生铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金很多,很强壮、坚实、结实,我们在用这些东西做成的各种组件、配件、生活必备品的时候更多的感觉到的是简便,但是,在用到的同时,有没有会想一下,这些东西是怎么来的?怎样才能做出来这样的硬度高、耐磨性强、抗腐蚀、抗烧的组件?偷偷告诉你,这就是使用了离子渗氮的工艺。离子渗氮又被称之为辉光渗氮,离子渗氮是在低真空的含氮气氛中,以炉体为正极,被处置铸件为负极,在阴阳极间加上数百伏的直流电压,使之产生的辉光放电开展渗氮处理的化学热处理工艺,是运用辉光放电法则展开的。将含氮气体电离后产生的氮离子炮击零部件表面加热并开展氮化,赢得表面渗氮层的离子化学热处理...
与液体氮化和气体氮化方法相比,离子氮化法具有以下一些优点:①由于离子氮化法不是依靠化学反应作用,而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理,所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用,因而与以往的氮化处理相比可较大的缩短处理时间(离子渗氮的时间为普通气体渗氮时间的1/3—1/5)。③由于离子氮化法利用辉光放电直接进行加热,也无需特别的加热和保温设备,且可以获得均匀的温度分布。与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上,达到节能效果(能源消耗为气体渗氮的40~70%)。④由于离子氮化是在真空中进行,因而可获得无氧化的加工表面也不损害被处理工...
离子渗氮工艺参数:1.渗氮温度渗氮温度是重要的工艺参数,温度的高低直接影响渗氮速度﹑硬度及渗氮层组织。在一定渗氮温度范围内,温度越高,氮原子迁移及扩散的能力越强,渗氮速度越快,渗氮层也就越厚。不同材料渗氮温度有一比较好值,在此温度下,渗氮层硬度比较高。2.渗氮时间渗氮层与渗氮时间呈抛物线关系。3.气体成分生产上常用的离子渗氮气体主要有氨气﹝NH3﹞﹑N2+H2及热分解氨。在离子渗氮气体的基础上加一定比例的含碳气体﹝如酒精等蒸发气﹞,可进行离子NC共渗﹝离子软氮化﹞。4.气压气体压力影响辉光放电特性,气压高,阴极位降区dk小,辉光层薄;气压低,阴极位降区dk大,辉光层厚。一般离子渗氮...
离子渗氮在镜面模具应用上的优势:1、直接采用预硬的模具钢进行模具加工,不用整体热处理,只需要进行离子渗氮即可达到模具使用性能要求,避免因模具整体热处理过程中产生变形和开裂等风险;2、离子渗氮变形小,变形量可忽略不计;3、离子渗氮是在真空的状态下进行渗氮的,渗后模具表面均匀洁净,可直接采用研磨膏进行抛光,并能达到镜面的效果,避免了如气体渗氮处理后产生抛光性能下降、表面有黑点等表面缺陷;4、模具表面硬度的提高,可以避免模具在使用过程中出现拉花而需要重新抛光的问题,节省成本和工时;5、对于不锈钢类型的模具钢(如S136、2316、4Cr13等)由于表面存在钝化膜,因此不能直接气体渗氮,但离子...
等离子渗氮是一种十分有效的生成界面膜层的热处理方式。辉光放电等离子体中氮扩散进入膜层中,从而增强工件表面硬度。工艺过程中待处理工件为阴极,通入氢气及氮气的混合气体,在数百伏特及50~500Pa压力下对阳极施偏压。阴极势降中,由于基体表面温度高达450℃以上,氮离子获得加速并撞击基体表面从而氮元素渗入工具内部。通过这种方式可形成含铁或铬、钼、铝及镁等的氮化物化合层及扩散层。其表面硬度可达1000HV,甚至更高。通常工件表面主要是被称作为白层的铁氮化合物。氮含量可以根据应用需要进行调节,甚至完全抑制以便为后续的硬质材料涂层创造更好的表面条件。生成的扩散层从工件表面至芯部几十毫米的硬度降...
二十世纪六十年代离子渗氮理论开始应用于生产实际,至今已经历了近五十年,离子渗氮已经成为离子热处理技术中较成熟、较普及、较富有生命力的工艺。随着工艺技术的进步,离子渗氮理论也在不断充实完善,但至今尚无一种理论能解释所有离子渗氮现象。人们在不同的试验条件下,先后提出了溅射、氮氢分子离子化、中性原子轰击等几种离子渗氮理论。以下对溅射理论做一简要介绍。溅射理论是一种为许多人所接受(或默认)的经典理论,该理论于1965年由。该理论认为,渗氮层是通过阴极溅射形成。在真空炉体内,工件为阴极,炉体为阳极,加上直流高压后,稀薄气体电离,形成等离子体。N+、H+、NH3+等正离子在阴极位降区被加速,轰...
在加工塑料和弹性体材料时,采用离子氮化和硬性材料PVD镀层的组合工艺处理方法可有效遏制磨损、冷焊、腐蚀和材料堆积等问题。该组合工艺除了提高表面硬度和抗化学能力外,还可优化强度和韧性等性能。进行塑料加工时如何避免磨损、腐蚀以及材料堆积是一个关键的问题。因此在具体应用中,表层、加工面及模具表面三者之间必须合理匹配。在等离子渗氮处理后沉积合适的硬质膜是一种有效的方法。等离子辅助化学热处理层及涂层的组合应用在有效改善产品性能的同时还可降低单位成本。同时,采用有效方式对应用于塑料加工领域的工具表面进行改性也已经变得越来越普遍。而成功的关键在于是否对工具及其表面特性有正确的理解。而塑料加工应用...
工模具在极大机械应力的情况下,离子氮化和硬质涂层的组合处理便表现出极大的优势,因为表面充分硬化的材料可能发生塑性变形,并可能压入基层材料。离子氮化和涂层工艺为工件抗裂缝磨损能力的改善及获得具有韧性的硬质表面创造了条件。工件韧性通过整体热处理工艺获得,在进行氮化处理后,合金元素(氧化物形成元素)含量越高,其氮化后表面硬度越高,可达到1000HV以上。表面的硬度等级直接由镀层来决定。为了有效地遏制磨损,通常采用硬质镀层,因为它们的硬度通常比典型硬质颗粒的硬度大。 离子氮化价格与产品的几何形状及技术要求等因素有关,不能简单按重量计算价格.清远不锈钢离子氮化生产 在加工塑料和弹性...
离子渗氮对工件的清洗要求比气体渗氮更加严格,既要清洗掉工件表面的油污、锈斑、油漆和画线遗留的紫色涂料,又要清理掉工件小孔、焊接件的空腔内及组合件的结合面上残存的油类等易挥发物,否则,随工件温度的升高,在挥发物蒸汽逸出处,将引起持续不断的电弧。集中不断的电弧将给操作人员的操作带来困难,并将延长升温过程,进而延长整个工艺周期,在挥发物蒸汽逸出处如果产生强烈的电弧还可能导致该部位局部烧熔。因此,清洗的目的是为了尽量减少打弧,避免打大弧,避免因强烈的弧光放电而损伤工件,使渗氮过程得以顺利进行。常用的清洗剂是汽油和工业清洗剂。汽油洗涤适用于零星渗氮件和大型工件,汽油清洗的特点是去污迅速彻底,...
离子渗氮升温速度主要取决于零件表面的电流密度、零件体积与产生辉光的表面积之比以及零件的散热条件等。电流密度越大,升温速度越快。但升温速度不宜过快,以免工件温度不均匀。形状简单的零件升温可以快些。影响电流密度的主要因素是电压、气压和工件温度。当温度不变时,气压加大,电流密度也增加。气压太低时,辉光厚而散。往往电压加到极高,电流密度也不足以升高,这时一定要提高气压,使辉光减薄,电流密度即随之增加。电流密度还与工件温度有关,当气压、电压都不变时,温度升高气体密度减小,电流密度就减小。所以在升温过程中欲保持电流密度不变,就需要随着温度升高不断增加氨气流量或减少抽气率,或是加高电压。 离子氮...
温度均匀性测量方法:热处理炉有效加热区温度均匀性的测量方法已有国家规定(GB/T9452—2012,GB/T30825—2014),但是离子渗氮炉温度均匀性的测量方法国内外至今没有正式建立,严重影响了离子渗氮炉的生产和质量控制。离子渗氮炉温度均匀性不是指炉内空间的温度均匀性,而是指有效工作空间内工件的温度均匀性,这一点不同于普通热处理炉,因此温度均匀性的测量方法也应不同。我们所开发的可调温辅助阴极热壁离子渗氮炉,同时开发了一种测量温度均匀性的方法,即用两根标准测试件测量炉膛内区、外区、上区、中区和下区温度均匀性,可用内外上中下6点试块硬度法或用内外上中下6点热电偶实测温度法测定。冷...
气体渗氮的局部防护常常只用于非渗氮部位的防渗,而离子渗氮的局部防护概念则大为扩展,以下几种情况下均需考虑局部的防护问题:1、工件上容易产生辉光集中而又可以不渗氮的部位需要屏蔽。如工件上的小孔和窄缝沟槽。2、不要求渗氮的部位或渗氮后还需要加工(磨削除外)而要求较软的部位。3、为了减少变形,把渗氮局限在必需渗氮的部位。4、工件上易形成应力集中的部位渗氮时应进行防护。5、因不锈钢渗氮后耐蚀性大幅下降。因此,不锈钢工件上要求耐蚀性而不要求提高耐磨性的部位需要防护。局部防渗一般采用机械屏蔽方法,在不需要渗氮的地方插入、旋入、套上或盖上形状和尺寸合适的钢件,也可以利用工件不需要渗氮的表面相互接...
模具进行氮化处理可以明显提高模具表面的硬度、耐磨性,抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。由于渗氮温度偏低,一般在500~600度范围内进行,渗氮时模具芯部没有发生相变,因此模具渗氮后变性较小。一般热作模具钢都可以在淬火、回火后在地狱回火温度的温度区进行渗氮;一般碳钢和合金钢在制作塑料模具时也可以在调质后的回火温度下渗氮;一些特殊要求的冷作模具刚也可以在氮化后进行淬火、回火热处理。实践证明,经过氮化处理后的模具使用寿命明显提高,因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。但是,由于工艺不正确或操作不当,旺旺造成模具渗氮硬度低、硬度不均匀、表面有氧化色、渗层不致密,表面出现网状或针状氮化物等缺...
离子渗氮保温结束后的冷却往往采用关闭阀门,停止抽气和供气,切断辉光电源,使零件在渗氮气氛中随炉冷却的方式,有些单位习惯于用停止供气,继续抽气使炉内保持较高的真空状态下,切断电源,让零件在真空状态下随炉冷却的方式。此法应该说不尽合理,因为在离子渗氮设备的低真空状态下反而易造成零件氧化。为了保护炉体并增加冷速,停炉后继续通冷却水,工件温度降到200℃以下方可出炉。对工件有特殊性能要求时,也可保温结束后油冷或通入大量惰性气体(如高纯N2)加速冷却。应当指出的是,氮化完毕后不再继续使用氮化炉时,应使氮化炉保持真空状态,以免炉体长时间暴露于大气中,内部结构生锈或吸附气体而影响设备的真空度。但...
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: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。离子氮化价格与产品的几何形状及技术要求等因素有关,不能简单按重量计算价格.汕头离子氮化性能 深层渗氮中渗氮层组织的控制。离子...
(1)深层离子渗氮适用范围及适用钢材。一些高速、重载及精密齿轮,如行星传动的内齿圈、风电机中的偏航齿圈,还有螺杆采用渗氮工艺进行表面硬化处理,齿轮直径已达4m,尤其是齿轮的深层渗氮工艺可以在一定范围代替渗碳淬火工艺而省掉磨齿的工序,节约了制造成本与工期。离子渗氮常用齿轮材料,42CrMo、40CrNiMo、25Cr2MoV、34CrNi3Mo等,在进行离子渗氮前一般进行调质处理,以保证齿轮心部强度。(2)中硬度调质+韧性深层渗氮。齿面以γ′相为主的化合物层比ε+γ′双相层能提高接触疲劳强度近40%,因此采用中硬度调质十韧性深层渗氮是提高渗氮齿轮承载能力的重要途径。(3)深层可控离子渗氮...
在离子渗氮生过程中,如果工艺不当可能出现硬度偏低的情况。生产实践中,工件渗氮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,如渗氮温度过高或过低,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。 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.模具离子氮化厂家直销 离子渗氮工艺质量检验:1.渗氮层厚度渗...