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氣體滲氮需要注意哪幾個問題?

文章出處:未知 人氣:發表時間:2019-03-23 20:03
普通氣體滲氮是機械制造為廣泛應用的表面強化工藝,但周期長、操作復、滲氮質量不易穩定。因此,如何穩定工藝、縮短生產周期、減注脆性就必須對生產過程的工藝參數進行控制。
 
1、      升溫方法
**采用階梯升溫。因為普通的箱式或井式電爐在500~600℃以下升溫速度相當快,如果滲氮件隨爐不加控制升溫,則爐溫一般在2~5h左右就可升至滲氮溫度,這時工件溫度尚與爐溫有一差值,工件截面越大或裝爐量越多,二者差值越大,因此難以準確計算出滲氮時間。采用階梯升溫法,可顯著減少爐溫與工件的溫差,還可減小形狀復雜的工件變形。階梯升溫規范決定于工件的大小、裝爐量及工件形狀復雜程度,一般為每升高50~100℃保溫20~40min。
2、            氨氣分解率
氨氣進入滲氮爐以前必須經過干燥,常用的干燥劑有無水氯化鈣、硅膠、生石灰等。從吸水效果來,以無水氯化鈣為**。干燥劑必須要有足夠的體積,主要根據氨氣用量憑經驗選擇。
    氨氣分解率在實際操作中,往往控制在一個比較寬的范圍。下表(1)為常用的不同溫度下分解率控制范圍,表(2)為氨分解率對滲層深度、硬度的影響。
 表(1)氨分解率對滲層深度影響
滲氮溫度℃
分解率(%)
一段滲氮
一段滲氮
510
18~35
18~25
530
25~45
30~40
550
35~55
35~55
 
表(2)氨分解率對硬度的影響
氨分率(%)
滲氮層深度/mm
表面硬度(HV)
20
0.60
850
40
0.60
915
60
0.60
1000
80
0.58
850
 
   為減小滲層脆性,便于操作,節省氨氣(510滲氮,分解率從30增高到50,氨氣消耗量可以減少25),氨分解率盡可能提高。
3、      冷卻方式
大多數滲氮工件是通氨隨爐緩冷至150~200℃,這種冷卻方式平均冷卻速度約為15~25℃/h,故冷卻時間很長,甚至幾十個小時,一般認為緩冷使滲氮層脆性增大,另外緩冷還降低工件的抗蝕性。因此,為縮短滲氮周期,改善滲氮層性能,滲氮后以快冷為宜,甚至可以出爐油冷。為減少變形,可將平均冷卻速度控制在50~80℃/h比較恰當。即將滲氮罐移出爐外或在滲氮罐與加熱體之間通以壓縮空氣冷卻。對于形狀復雜,變形要求嚴格的工件,也可爐冷至400-500℃后將滲氮罐移出爐外空冷。
4、                爐爐量
裝爐量為根據爐罐有效尺寸、裝爐方式計算出的理論裝爐量的1/2~1/3較為合理。
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