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...
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。 离子氮化可以直接对S136,304...
(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...
为了保证心部有良好的综合机械性能,消除加工应力,减小氮化变形以及为氮化做好组织准备,工件在氮化前要进行预备热处理。结构钢氮化前常用的预备热处理是调质处理,以获得回火索氏体组织。氮化件调质处理对氮化质量影响很大。如38CrMoAl钢,如果淬火保温的时间不够或温度太低,都会使铁素体不能完全溶入奥氏体中,调质后有游离铁素体存在,渗层易形成针状氮化物,使氮化层脆性增大,容易剥落。相反,如果淬火温度过高,淬火后晶粒变粗,氮化物优先沿晶界伸展,氮化后出现脉状组织,也使渗层脆性增大。回火温度太高,基体中碳化物弥散度减小,氮化件心部强度、硬度不足,不能起支撑硬而脆的氮化层的作用。回火温度过低。心部强度...
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...
(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...
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...
离子渗氮的几个问题:1.温度测量。普通热处理设备利用电热体发热加热工件,炉内温度均匀,测温热电偶的温度可反映工件温度。离子渗氮靠工件自身辉光放电加热,而且工件带阴极电位,热电偶不能与工件直接接触,所以测温热电偶的温度与工件温度不一致。炉内工件越少,热电偶距离工件越远,热电偶温度与工件温度相差越大。实际操作时,经常采取目测温度等方法,弥补测温不准的问题。2.温度均匀性。离子渗氮靠自身辉光放电加热,同一炉不同工件,质量不同,表面积不同,受热也不同,所以工件温度可能不均匀。实际工艺操作时,同炉工件相差不要太大。要考虑工件的装炉方式,质量大,表面积小的工件受热条件差,温度偏低,装炉时,放在...
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...
离子渗氮的温度测量和标定:1.热电偶测温法:1)将热电偶直接插入零件的封闭内孔中测温,也可直接接在零件上,这样测温较准,但炉内热电偶须同炉体绝缘,有间隙保护和橡胶密封。热电偶丝用瓷管保护,保证热电偶不起辉。可以把热电偶丝弯曲成弹簧伏同零件紧密接触,但热电偶测温端与零件之间用一二片母片隔开。2)将热电偶插入模拟试样封闭内孔中测温,装炉时,模拟试样与零件处在相同或对称的位置上。3)将热电偶插入测温头上,测温头与零件表面压紧接触进行测温。凡在炉内测温的热偶引接的二次仪表应悬空或经隔离变换。测温头测温装置:热电偶热端到某一起辉表面的距离应小于2mm,热电偶插入孔内的深度应大于30mm,此时...
与气体渗氮炉不同,离子渗氮炉中的温度场是一个相对不均匀的温度场,但这并不意味着离子渗氮炉中工件的温度就一定不均匀。这里面牵涉到一个如何装炉的问题。不同的炉型,不同的零件结构,不同的装炉量,装炉方式均不相同,有时为了保证温度的均匀,还需设辅助阴极或阳极。总之,合理的装炉方式需要根据生产实践和经验积累来确定。装炉量应根据炉子功率和渗氮零件(包括工夹具)起辉表面积确定。单位面积加热功率在3瓦/cm2以下,取决于加热温度、零件结构、炉子结构和装炉量等因素。对于同样的零件,装炉量越大,达到同一渗氮温度所需的功率密度越小。因此,从提高生产率和节能的角度出发,在炉子功率、容积和操作允许的条件下,...
离子渗氮后,在扩散层中出现的脉状氮化物通常又俗称脉状组织,是指扩散层中与表面平行走向呈白色波纹状的氮化物。根据技术标准规定:脉状组织1~3级为合格组织,如果出现半网络及网络状均为不合格。其形成机理尚无论,一般认为与合金元素的晶界偏聚及氮原子的扩散有关。因此,控制合金元素偏聚的措施均有利于减轻脉状氮化物的形成。工艺参数方面,渗氮温度越高,保温时间越长,越易促进脉状组织的形成,如工件的棱角处,因渗氮温度相对较高,脉状组织比其它部位严重得多。 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.云浮什么是离子氮化对比 离子渗氮渗氮层的形成也...
为了保证心部有良好的综合机械性能,消除加工应力,减小氮化变形以及为氮化做好组织准备,工件在氮化前要进行预备热处理。结构钢氮化前常用的预备热处理是调质处理,以获得回火索氏体组织。氮化件调质处理对氮化质量影响很大。如38CrMoAl钢,如果淬火保温的时间不够或温度太低,都会使铁素体不能完全溶入奥氏体中,调质后有游离铁素体存在,渗层易形成针状氮化物,使氮化层脆性增大,容易剥落。相反,如果淬火温度过高,淬火后晶粒变粗,氮化物优先沿晶界伸展,氮化后出现脉状组织,也使渗层脆性增大。回火温度太高,基体中碳化物弥散度减小,氮化件心部强度、硬度不足,不能起支撑硬而脆的氮化层的作用。回火温度过低。心部强度...
目前常用与离子渗氮的介质有NH3、热分解氨、N2+H2等三种,在此基础上,再加入少量乙醇或bing酮、CO2、丙烷等作为碳的来源,即可实现离子软氮化工艺。氨气通常有液氨气化而成,因其价格低廉、来源广、使用方便已成为使用较广的离子渗氮介质。但直接使用氨气也有不少缺点。其中较主要的缺点是氮势不能控制,这是由于氨在炉内的分解率随进气量、温度和起辉面积而变化。因此直接用氨气进行离子氮化(或软氮化)都无法控制渗层组织。一般只能得到ε+γ′相的混合化合物层(存在一定的脆性)。此外,因炉内各处气体分解情况不同,会造成工件表面电流密度不均匀而使温度不均匀。尽管如此,对大多数性能要求不太高的工件来说,N...
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。离子渗氮有多种名称,如离子氮化,辉光放电氮化,离子轰击渗氮,等离子体渗氮.中山什么叫离子氮化对比常见的渗氮方式根据渗氮介质不同分为液体...
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。电压:离子氮化想要持续产生辉光形成渗氮需要给定一个超过引燃电压的电压值,引燃电压的大小受气压、气氛、阴阳极距离影响,常见离子氮化电压的使用范围为400-600V。电流:根据离子氮化炉的大小与装炉多少,离子氮化的总电流大小不同,但是要想渗氮效果好,离子氮化过程中的电流密度值需要足够大,一般零件的电流密度需要达到6A/m2才能获得好的氮化效果,形状复杂的零件还需要达到8A/m2以上。频率:由于脉冲电源的巨大优势,大家对于脉冲频率的选择不尽相同。一般来说,脉冲频率的常用范围是1-8KHz,即每个周期的时间在125-1000...
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...
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。 离子氮化其中一个比较明显的优点就是...
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。电压:离子氮化想要持续产生辉光形成渗氮需要给定一个超过引燃电压的电压值,引燃电压的大小受气压、气氛、阴阳极距离影响,常见离子氮化电压的使用范围为400-600V。电流:根据离子氮化炉的大小与装炉多少,离子氮化的总电流大小不同,但是要想渗氮效果好,离子氮化过程中的电流密度值需要足够大,一般零件的电流密度需要达到6A/m2才能获得好的氮化效果,形状复杂的零件还需要达到8A/m2以上。频率:由于脉冲电源的巨大优势,大家对于脉冲频率的选择不尽相同。一般来说,脉冲频率的常用范围是1-8KHz,即每个周期的时间在125-1000...
离子氮化减小变形的方法。1.根据工件的服役条件,正确选用材料。避免因追求工件性能而盲目使用“好”材料(高合金钢)的现象。2.根据工件的服役条件,提出合理的氮化要求,避免片面追求氮化层深度和硬度的现象。3.正确做好氮化前的预先热处理工作和“稳定化"处理,预先热处理工艺参数的制定必须正确,操作必须合理。对形状复杂的零件,在精加工前必须进行一次或几次“稳定化”处哩。4.在工艺允许的前提下,适当降低氮化温度,缩短氮化时间。5.在保证氮化层性能的前提下,调整氮化气氛。6.合理装炉,确保同炉工件温度的均匀性。 离子渗氮有多种名称,如离子氮化,辉光放电氮化,离子轰击渗氮,等离子体渗氮.潮州不锈钢...
汽车外覆盖件的模具尺寸较大,模具零件使用TD和PVD技术进行表面处理不适合,但符合电镀和渗氮处理的技术条件。由于电镀需要周期性投入,周期约为6万件/次,再次电镀时需增加剥离步骤破坏原镀层,增加投入成本。渗氮只需一次投入,根据目前的技术条件,经渗氮处理后的模具零件生产制件频次高达80万次,并且有效地降低了保养和维护频次,适合大批量生产。为了实现渗氮的预期效果,需对模具零件进行预处理,主要预处理项目有开裂、压伤、板料表层碎屑在模具零件上的残留、拉毛/拉伤等。 离子氮化与气体氮化相比具有氮化时间快,氮化层脆性小,硬度高,节约氨气用量等优点.韶关什么是离子氮化对比 离子渗氮温度可...
适于离子渗氮的材料:1.碳钢碳钢的渗氮效果较差,渗层硬度低。所以,一般采用离子NC共渗﹝离子软氮化﹞,提高表面硬度,满足要求不高的表面耐磨零件﹝如汽车摩擦片﹞。2.合金结构钢典型的渗氮合金结构钢有38CrMoAl﹑42CrMo﹑40Cr﹑35CrMo﹑20CrMnTi﹑20Cr﹑50CrV﹑P20等材料,通过渗氮,得到高的表面硬度﹑耐磨性和抗疲劳性能。普遍应用于齿轮﹑轴套等机械零件及塑料模具。合金结构钢的预先热处理一般为调质处理,渗氮温度必须低于调质回火温度,保证心部强度不会降低。3.工模具钢热作模具钢3Cr2W8V﹑H13﹑8407等材料制做的热作模具﹝如压铸模﹑挤压模等﹞经过渗氮后...
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...
真空计的种类繁多,下面简要介绍一下目前国内离子氮化设备中常用的几种真空计。1.压缩式真空计压缩式真空计又称麦克劳真空计,简称麦式真空计。麦式真空计属jue对真空计的范畴。其优点在于测量准确性高,可作为真空计量的标准器,其缺点是使用不够方便、反应缓慢、不能连续测量。2.电阻式真空计电阻式真空计系利用真空系统中分子数与传导热量有关的原理制造作而成的电阻式真空计属于相对真空计的范畴。电阻式真空计的优点在于结构简单、能连续测量、可以测量总压强、使用方便(可用导线进行远距离测量)。缺点在于即该类型真空计的测量值与被测量气体种类有关,这是因为该类型真空计出厂时大多是利用空气标定的,由于离子渗氮...
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。 离子渗氮又称辉光渗氮,是利用辉光放电原理进行的。广州合金钢离子氮化怎么样 离子渗氮的温度测量和标定:1.热电偶测温...
离子渗氮质量的三层理念。(1)化合物层在渗氮过程中利用化合物层的形成可加速扩散层的形成。渗氮后形成渗氮层表面的化合物层是脆性相,合理地控制化合物厚度和相结构,可以有效地提高渗氮表面耐磨性和耐蚀性,并可有效地减少化合物层脆性,适应不同零件的各种表面性能要求,提高渗氮件的强韧性和抗疲劳性。(2)扩散层选择合适材料和工艺可以得到无脉状组织的较优强韧化扩散层,渗氮层强化主要作用是扩散层,高度强化的扩散层表现为良好的硬度梯度和比较好的表面应力状态。扩散层深度是强化的另一重要指标,重载负荷下的渗氮扩散层应加厚,但是增加扩散层深度,会增大渗氮工件变形量。(3)基体渗氮基体组织及其均匀性是影响渗氮...
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...
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。 对牙板的氮化工艺成熟,质量稳定,寿命更长,变形小.中山什么是离子氮化供应商 离子渗氮时电压和电流密度的大小主要取决于渗氮温度、气压、阴阳极距离等。电压直接...
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...