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离子氮化PK气体氮化

发布时间:2018-11-09 点击次数:
气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低,故一般均固定选用适用于氮化之钢种,如含有Al,Cr,Mo等氮化元素,否则氮化几无法进行。一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以强韧化处理又称调质因A,Cr,Mo等皆为提高变态点温度之元素,故淬火温度高,回火温度亦较普通之构造用合金钢高,此乃在氮化温度长时间加热之间,发生回火脆性,故预先施以调质强韧化处理。NH3气体氮化,因为时间长表面粗糙,硬而较脆不易研磨,而且时间长不经济,用于塑胶射出形机的送料管及螺旋杆的氮化。
 
离子氮化处理的度可从350℃开始,由于考虑到材质及其相关机械性质的选用处理时间可由数分钟以致于长时间的处理,本法与过去利用热分解方化学反应而氮化的处理法不同,本法系利用高离子能之故,过去认为难处理的不锈钢、钛、钴等材料也能简单的施以优秀的表面硬化处。
 
离子氮化和气体氮化是的不能直接说谁好,各有各的优、缺点,但我个人认为要求高的零件采用离子氮化好。离子氮化不仅氮化能力强,而且可使工件表面活化,产生加速吸收和扩散的缺陷,因而离子氮化可以大大缩短渗氮时间,特别是浅层渗氮时更为突出。例如渗氮层深度在0.3~0.5mm时,离子渗氮的时间仅为普通气体渗氮时间的1/3~1/5。 极小的变形由于离子渗氮是在真空中进行,因此可获得无氧化的加工表面,也不会损坏被处理工件表面的光洁度,而且在低温下进行处理(380℃起即可进行氮化处理),被处理的工件变形量极小,可以用来解决很多常规热处理无法解决的问题,能满足高精度零部件的要求,处理后无需再进行机械加工,即适合成品件的处理。
 
经气体氮化和盐浴氮化处理的工件表面通常会出现较厚(20um以上)的化合物层,这是由于e+γ′两相组成的不均匀混合物层,里层则为扩散层。因此,在化合物内产生三相显微应力,若在此方向上再约略加外力就会产生微裂纹,此裂纹逐渐扩展而使整个化合物层剥落,含铬,铝渗氮钢的化合物层很脆,气体氮化后一般都要把它磨去才能使用。而辉光离子氮化可通过控制气氛中氮和碳的含量比,或氮气和氢气的比例,可以获得5-30um的脆性较小的ε相单相层或0-8um厚的韧性γ′相单相层,也可以得到韧性更优的无化合物层而仅有扩散层的渗层,这样可以不需要磨削直接装机使用。
 
综合所述,辉光离子氮化法通过调节氮气,氢气及其它气体(如:碳,氧,硫等)气体的比例,可以自由调节化合物层的相组成组织,从而获得预期的机械性能。 由于不绣钢表面钝化膜的阻碍,传统的气体氮化前必须做去钝处理,因工艺十分繁杂,且不易控制,效果难以保证,离子氮化因溅射作用,可有效地去除这层钝化膜,无需去钝处理,因此离子氮化工艺为不锈钢的表面强化处理提供了一条新的途径。 离子氮化在实际的生产过程中也存在着不少的问题,操作技术要求高,设备成本比气体氮化贵等。

 
 

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