離子氮化與氣體氮化對比
離子氮化與氣體氮化對比
因其滲入理論與氣體氮化有一定差別,也有一定相同性,在操作上有一定的特殊性。
(1)二者都涉及到四要素,即工件表面潔凈度,氮化溫度,氨的分解率,滲氮保溫時間。但在以上相同四點的各點上,有一定的區(qū)別,而且因其特異性,在操作上有一些形式的不同,尤其防滲方法存在較大的不同。
(2)清洗工件,與氣體氮化大體相同,但對于工件交檢質(zhì)量不構(gòu)成威脅,如果清洗的好,可大大縮短打弧時間,反之只需延長打弧時間,也可以維持工作。離子氮化溫度與氣體氮化溫度一樣,但其溫度測量至今尚為一道難題,即熱電偶很難與工件匹配,其顯示值也不能完全一致,只可作參考,所以目測觀測溫度甚為重要。
(3)離子氮化也需要足夠的氮原子,但因其獨特的電離能力,極少的氮原子即可滿足氮化需要。所以一次工作保溫階段有1kg氨氣即可滿足工作需要。其氮原子是否足夠工作需要,可視爐內(nèi)氣體被電離后所發(fā)出的輝光厚度及顏色來進行判斷。正常工作時輝光發(fā)出淡藍色微光,輝光厚度保持在2.5~3.0mm之間,發(fā)黃發(fā)亮,輝光厚度超過3mm,則為氨氣供給量太少;輝光暗淡發(fā)黑厚度小于2mm,則為氨氣供給太多。
(4)離子滲氮滲速較快,在滲入厚度小于0.30mm時,滲氮速度每小時可達50~80μm,但超過0.30mm滲速大大降低,滲入厚度如為0.50mm則需20~30h。
離子氮化防滲十分簡便易行,只需將防滲部位進行用鐵質(zhì)金屬屏蔽,不使電流沖擊,即可達到防滲目的。
離子氮化注意事項
(1)裝爐
清洗工件同氣體氮化,但最好擦干或涼干再裝入爐內(nèi),以節(jié)省打弧時間。工件應(yīng)均勻裝入爐內(nèi),工件之間,陰陽極之間必須間隔30mm以上,以免工件之間,兩極之間電流密度過大而致工件局部溫度過高。做好防滲,凡小于2mm的孔,縫隙必須屏蔽,試樣放置在能與工件溫度保持一致的位置上。
在離子氮化中經(jīng)常發(fā)生兩種異常輝光發(fā)射,有場致發(fā)射和電子發(fā)射,場致發(fā)射即為工件或氣隙存在小孔或小縫隙,或因油質(zhì)溶化引起輝光集中,導(dǎo)致電流加大產(chǎn)生定點弧光,生成類似于電焊的效果,使工作無法進行。電子發(fā)射即為工件存在尖角或工件擺放不當(dāng),如兩件之間、陰陽極之間等距離太近,這些地方電流密度較大,當(dāng)工作時如所給電流太大,則這些位置溫度迅速升高,電流密集于此處,也產(chǎn)生定點弧光,使工作無法進行。
(2)升溫及保溫
保溫到預(yù)定時間后,開始向爐體內(nèi)大量給冷卻水,當(dāng)爐體完全冷卻后,即關(guān)閉蝶閥,停真空泵,停高壓,并向爐內(nèi)大量供氨,待爐內(nèi)充滿氨氣,即將氨氣供給降為微量,保持正壓。待爐內(nèi)溫度降到180℃以下時,停氨氣,停冷卻水,重新啟動真空泵。抽至完全真空后,停真空泵,打開通氣閥,待爐內(nèi)恢復(fù)常壓后吊開爐蓋交檢工件。