离子氮化炉的原理及优点
2021年12月29日
离子氮化炉是利用强化金属表面的辉光放电现象,是将含氮气体电离产生的氮离子碰撞到零件表面加热氮化,得到表面氮化层的离子化学热处理工艺,广泛应用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、钛合金等对零件进行离子渗氮处理,可明显提高材料表面的硬度,使其具有很高的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、耐火损伤性等,那么,下面一起了解下离子氮化炉的原理及优点吧!
离子氮化炉是利用强化金属表面的辉光放电现象,是将含氮气体电离产生的氮离子碰撞到零件表面加热氮化,得到表面氮化层的离子化学热处理工艺,广泛应用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、钛合金等对零件进行离子渗氮处理,可明显提高材料表面的硬度,使其具有很高的耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、耐火损伤性等,那么,下面一起了解下离子氮化炉的原理及优点吧!
离子氮化炉也称为辉光氮化,是利用辉光放电的原理进行的。 辉光放电在气体超过冠状病毒放电区域后,如果减小外部电路的电阻或提高全电路电压,持续增加放电电力,放电电流就会上升。 同时,辉光在两电极之间的整个放电空间扩散,发光也越来越明亮。 电子能量f上升,也就是加强电场的操作参数,可以使冠状病毒放电转移到辉光放电。
通过氮化渗透到工件表面的氮原子不是像一般的气体那样氨气分解产生的,而是被电场加速的粒子与含氮气体分子和原子碰撞形成的离子吸附、富集在工件表面而形成的活性高的氮原子。
离子氮化炉将工件放置在炉内的阴极板上,连接电源抽真空,炉内压力达到6Pa左右后填充氨气,使炉内压力保持在1.3102—1.3103Pa的范围内。
离子氮化炉工艺的优点:
离子氮化炉不依赖化学反应,而是使用离子化的含氮气体进行渗氮处理,因此不需要防止公害的特殊设备,工作环境非常清洁。 因此,离子氮化法也被称为二十一世纪的“绿色”氮化法。由于离子氮化炉利用的是离子化气体的溅射作用,因此与以往的氮化处理相比,可以显着缩短处理时间(离子氮化的时间是通常气体氮化时间的1/3~1/5 )。由于离子氮化炉利用辉光放电直接加热工件,因此不需要特别的加热保温设备,而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提高了两倍以上,达到了节能效果(能耗为气体氮化的40~70 )。
离子氮化炉是在真空中进行的,因此可以得到无氧化的加工表面,也不会损害被处理物的表面粗糙度。 另外,由于在低温下处理,被处理工件的变形量少,处理后无需再加工,适合成品的处理。
通过调节氮、氢、其他碳、氧、硫等气氛的比例,可以自由调节化合物层的相组成,获得所需的机械性能。离子氮化除了可以从380开始进行氮化处理外,对于钛等特殊材料也可以在850的高温下进行氮化处理,因此适用范围非常广。
离子氮化炉在低气压下以离子注入方式进行,因此空气消耗量少(气体氮化的百分之几即可,能够大幅降低处理成本。
以上介绍的就是离子氮化炉的原理及优点,如需了解更多,可随时联系我们!
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