離子氮化脈沖電源的優點還有處理質量好、變形小,利于提高層深,由于脈沖電源對弧光發電的抑制作用,弧光在零件表面作用的時間極短,可獲得高質量的表面,絕無灼傷。并且提高了工件溫度的均勻性,零件變形小。由于其改善了工藝條件,在相同的時間內或者不利于氮化的條件下,能提高層深。能提高設備的利用率,在直流電源的條件下,由于工藝參數和物理參數的相互影響,在保溫時電壓的調節范圍通常在650V左右,而采用脈沖電源,電壓調節范圍將提高,例如在處理狹縫時可將電壓提高到900V,增加了電源的有效輸出。有利于深孔、窄縫、微孔的滲氮,由于脈沖電源對空心陰極效應的抑制作用,可在深孔、窄縫、微孔內實現氮化。例如可在型腔≥Ф4×80(Ф32×1030)的深孔內實現氮化。節能,由于脈沖電源可有效地抑制空心陰極效應的產生,避免小孔、窄縫處打死弧,取消了堵孔等工序,省去了不必要的輔助工時,縮短了工藝周期,節省了大量的人力物力,提高了設備的綜合使用效率。此外脈沖電源中限流電阻的減小,也可節省部分能量,因此脈沖電源較直流電源更加節能。離子氮化法的優點都有什么?肇慶模具鋼離子氮化和氣體氮液的區別
離子氮化的效果,主要取決于材料及材料的前期預先熱處理,毛坯正火、調質處理、時效處理等熱處理工序均是用以消除機加工產生的應力,氮化時減小工件變形。其次,離子氮化前工件的清洗工序很關鍵,清洗干凈程度直接影響到打弧時間的長短,如清洗不夠,終會造成氮化后工件表面被損傷、燒熔、局部出現軟點等缺陷。清洗時要注意工件上的小孔、盲孔、窄縫中的油污、鐵屑、毛刺等,且清洗完畢后必須將工件吹干。工件上的小通孔、深盲孔、凹槽和窄縫等部位,可能引起打弧和局部溫度過高,一定要進行屏蔽處理(除非產品要求進行氮化處理)。在進行離子氮化時,對工件的非氮化表面的防護要求十分嚴格,工件上的螺紋孔、銷孔一定要進行屏蔽防護。以往我們的屏蔽措施一般采用石棉繩堵孔或用黃膠泥堵孔,在離子氮化過程中,石棉繩和黃膠泥容易松動、干裂形成縫隙,導致出現打死弧現象,使設備無法正常運行,更嚴重的會擊傷工件,其屏蔽效果不是很理想。在氣體氮化中,可采用涂防氮化涂料來對防氮化部位進行防護,但在離子氮化中,氮化爐視防氮化涂料為油污,在打弧過程中要被打掉,易出現打死弧現象,致使設備無法正常運行,故在離子氮化中不能采用防氮化涂料來進行防護。陽江合金鋼離子氮化電源離子氮化的工藝選擇及局部防滲。
離子氮化作為強化金屬表面的一種利用輝光放電現象,將含氮氣體電離后產生的氮離子轟擊零件表面加熱并進行氮化,獲得表面滲氮層的離子化學熱處理工藝,廣適用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼及鈦合金等。零件經離子滲氮處理后,可顯著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲勞強度,抗蝕能力及抗燒傷性等。離子氮化,它早在1931年就已在實驗室里取得成功并獲。其所運用的輝光放電,是氣體放電的一種重要形式。低氣壓輝光放電的擊穿機制是,從陰極發射電子,在放電空間引形成相應離子,由此產生的正離子再轟擊陰極使其發射出更多的電子。按其狀態,輝光放電又可分為前期輝光、正常輝光和異常輝光三個不同階段。而大電流的穩定輝光放電設備在制造技術在當時有較大的困難;一直延遲到20世紀60年代初,人們在掌握輝光放電技術后,離子氮化才在少數國家生產中得到應用。目前世界各國包括我國在內,離子氮化生產已獲得迅猛發展。
離子氮化工藝技術的優點:工件涂層可根據預期性能要求通過調節氮、氫及其他(如碳、氧、硫等)氣氛的比例調整實現相組成調節。制備涂層時間是普通滲氮的三分之一到五分之一,效率高。制備過程十分清潔而無需防止公害,無需額外加熱和檢測設備,能夠獲得均勻的溫度分布,能源消耗是氣體滲氮的40~70%,節能環保;耗氣量極少(只為氣體滲氮的百分之幾),可減少離子氮化的常見缺陷;適用的材質和溫度范圍廣。工件制備完涂層后可獲得無氧化的加工表面,表面光潔度高,變形量小。離子氮化工藝技術的難點:空心陰極效應限制了在帶小孔、間隙和溝槽零件中的應用:邊角效應導致導致工件邊角部位硬度和其余部位不一致:不同結構工件混裝時溫度的控制和測量存在困難:零件表面產生弧光放電(打弧)造成等離子不穩定或高潔凈工件表面損傷。 離子氮化陰極結構示意圖。
離子氮化處理注意事項之升溫及保溫,首先關閉通氣閥,給真空泵及水冷電阻通冷卻水。啟動真空泵,打開蝶形閥,當真空度<100Pa時,即可送高壓,緩慢進給占空比。當高壓到達800V時,爐內即可產生輝光放電。此時正常狀態為爐內跳躍飛逐的散弧,隨著飛弧的減少,逐漸加大占空比,當飛弧消失即向爐內緩慢充入氨氣,并關小真空泵蝶形閥,使爐內氣體流通率下降,以保證爐內溫度均勻,并隨溫度的升高,視所需氨量的變化逐漸加大供氨量。當感覺爐體溫度保持在50℃以下,并開始觀測爐內溫度,觀測時應首先停止電流供給,滅掉輝光。正常工件在滲氮時應為500~550℃間,此時在觀察孔可見工件為暗紅色,模糊可見工件輪廓,不能分辨部位,如齒輪不能看清齒形。如清晰看清工件,則工件溫度即為偏高,當工件到溫后,即調整修正供氨量、抽氣率、電流,使之保持平衡。在工作中觀察他們的變化,尤其是氨量與抽氣率之間保持一種平衡狀態,因為在高壓不變的狀態下,氣體密度決定了電流的大小,因而影響溫度。 離子氮化處理的工藝是如何的?江門離子氮化工藝原理
離子氮化處理加工工藝。肇慶模具鋼離子氮化和氣體氮液的區別
熱鍛模離子氮化,熱鍛模模具在服役過程中,型腔表面由于與高溫鍛件接觸,常常被加熱到610-660℃,而且每鍛一件需對模具型腔進行冷卻,因此,在鍛造時產生的沖擊負荷及熱應力共同作用下,熱鍛模模具的失效通常表現為熱疲勞裂紋、熱磨損及早期開裂等幾種主要形式。為了提高熱鍛模模的使用壽命,正確選擇與服役條件相適應的模具材料,并制訂與之相適應的熱加工工藝很重要。在此基礎上,對模具實施表面離子氮化為提高精鍛模具壽命的一種行之有效方式。經常使用的熱鍛模模材料有4Cr5MoV1Si(H13)等幾種,其中,H13因其具有較優異的性能和適中的價格,已成為熱鍛模模優先的材料之一。事實證明:對H13鋼采用離子氮化等表面強化可抑制裂紋的萌生和擴展。而且表面強化的這種作用隨熱循環的溫度而變化,在低的循環溫度下,表面強化的作用更為突出。事實還證明:對以熱疲勞失效為基本特征的熱鍛模,當外載荷低于550MPa時,離子氮化表面強化可有效地提高模具的熱疲勞斷裂壽命,而且,外載荷應力越小,提高的幅度越大。肇慶模具鋼離子氮化和氣體氮液的區別
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