離子氮化技術(shù)的起源可回溯到 20 世紀(jì) 30 年代,當(dāng)時(shí)德國(guó)科學(xué)家伯恩施坦初次提出了離子氮化的概念。但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,早期發(fā)展緩慢。直到 50 年代末至 60 年代初,隨著真空技術(shù)和電源技術(shù)的進(jìn)步,離子氮化設(shè)備逐漸完善,該技術(shù)才開(kāi)始進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。在隨后的幾十年里,離子氮化技術(shù)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。從初簡(jiǎn)單的直流離子氮化,發(fā)展到脈沖離子氮化,有效解決了傳統(tǒng)直流離子氮化中存在的空心陰極效應(yīng)等問(wèn)題,提高了氮化質(zhì)量和效率。同時(shí),設(shè)備的自動(dòng)化程度不斷提高,工藝控制更加精確,應(yīng)用領(lǐng)域也從初的機(jī)械制造行業(yè),逐步拓展到航空航天、汽車、模具等眾多領(lǐng)域,成為一種廣泛應(yīng)用且不斷發(fā)展的表面處理技術(shù)。離子氮化件常見(jiàn)缺陷與對(duì)策。汕頭離子氮化的操作方法
離子氮化工藝技術(shù)應(yīng)用案例:曲軸的離子氮化工藝流程:毛胚檢驗(yàn)、寫編號(hào)、鉆兩端面中心孔、車大頭外圓及端面、粗車主軸頸及小頭、打編號(hào)、粗車主軸頸、大小頭及小頭倒角、銑定位面、精洗連桿頸、車大頭工藝外圓及平衡塊外圓、粗磨連桿頸、鉆橫油孔、鉆斜油孔、斜油孔攻絲及油孔倒角、打磨棱角毛刺、平小頭端面,精車小頭并攻絲、粗車大頭孔、半精磨主軸頸及大頭外圓、精車軸承孔、半精磨連桿頸、精磨連桿頸、鉆法蘭孔并攻絲、精磨小頭、銑鍵槽、動(dòng)平衡、去重、精磨大頭外圓及端面、油孔口倒角并研磨、清洗、打熱處理批號(hào)、離子氮化熱處理、檢查跳動(dòng)量、手攻絲、油孔口拋光、軸頸拋光、探傷、清洗、檢驗(yàn)、清洗、涂蝕、包裝。江門離子氮化作用離子滲氮又稱輝光滲氮,是利用輝光放電原理進(jìn)行的。
離子氮化能有效提高金屬的疲勞強(qiáng)度,延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命。金屬在交變載荷作用下,表面容易產(chǎn)生疲勞裂紋,終導(dǎo)致材料失效。離子氮化形成的氮化層存在殘余壓應(yīng)力,這一壓應(yīng)力可抵消部分交變載荷產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而延緩疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展。例如,彈簧鋼經(jīng)離子氮化處理后,疲勞壽命可提高數(shù)倍。在機(jī)械傳動(dòng)部件中,如傳動(dòng)軸,離子氮化處理使其能更好地承受頻繁的啟動(dòng)、停止和變速等交變載荷,降低疲勞斷裂的風(fēng)險(xiǎn),為機(jī)械裝備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障。
離子氮化后零件的“腫脹”現(xiàn)象及防治對(duì)策:“腫脹”的本質(zhì)。離子氮化后零件的“腫脹”實(shí)際上是零件尺寸變化的一種表現(xiàn)形式。尺寸變化是由于氮化時(shí)工件表面吸收了大量的氮原子,生成各種氮化物或工件表層原始組織的晶格常數(shù)增大所致,宏觀上則表現(xiàn)為表層體積的略微增加。氮化后零件的“腫脹”是一種普遍現(xiàn)象。各種氮化方法(氣體氮化、液體氮化和離子氮化)處理后的零件或多或少總會(huì)存在一定的“腫脹”。但應(yīng)該說(shuō)明的是:離子氮化后零件的“腫脹量”較其它氮化方法要小。這是因?yàn)椋弘x子氮化中的“陰極濺射”有使尺寸縮小的作用,因而抵消了一部分氮化“腫脹量”。離子氮化是利用輝光放電原理進(jìn)行的一種化學(xué)熱處理,故又稱輝光離子氮化,也有稱離子轟擊氮化。
離子氮化減小變形的方法。1.根據(jù)工件的服役條件,正確選用材料。避免因追求工件性能而盲目使用“好”材料(高合金鋼)的現(xiàn)象。2.根據(jù)工件的服役條件,提出合理的氮化要求,避免片面追求氮化層深度和硬度的現(xiàn)象。3.正確做好氮化前的預(yù)先熱處理工作和“穩(wěn)定化"處理,預(yù)先熱處理工藝參數(shù)的制定必須正確,操作必須合理。對(duì)形狀復(fù)雜的零件,在精加工前必須進(jìn)行一次或幾次“穩(wěn)定化”處哩。4.在工藝允許的前提下,適當(dāng)降低氮化溫度,縮短氮化時(shí)間。5.在保證氮化層性能的前提下,調(diào)整氮化氣氛。6.合理裝爐,確保同爐工件溫度的均勻性。離子氮化與氣體氮化相比具有氮化時(shí)間快,氮化層脆性小,硬度高,節(jié)約氨氣用量等優(yōu)點(diǎn)。珠海高速鋼離子氮化和氣體氮液的區(qū)別
離子氮化硬度和深度。汕頭離子氮化的操作方法
離子氮化具有諸多工藝特點(diǎn)。首先,氮化速度快,相比傳統(tǒng)氣體氮化,其氮化時(shí)間可縮短 1/3 - 1/2。這是因?yàn)殡x子氮化過(guò)程中,氮離子直接轟擊工件表面,加速了氮原子的擴(kuò)散速度。其次,處理溫度范圍寬,一般可在 350 - 700℃之間進(jìn)行,能滿足不同材料和性能要求。對(duì)于一些對(duì)變形要求嚴(yán)格的材料,可在較低溫度下進(jìn)行離子氮化,有效控制變形量。再者,離子氮化能夠精確控制氮化層的厚度和組織形態(tài)。通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù),如電壓、電流、氣體流量和處理時(shí)間等,可以獲得從幾微米到幾百微米不等的氮化層厚度,并且可以根據(jù)需求形成不同的相結(jié)構(gòu),如化合物層和擴(kuò)散層的比例可靈活調(diào)整。此外,離子氮化過(guò)程環(huán)保,能耗低,因?yàn)樗谡婵窄h(huán)境下進(jìn)行,無(wú)需大量的化學(xué)試劑,且能量利用率高。汕頭離子氮化的操作方法