离子渗氮工艺守则

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离子渗氮是把被处理的工件置于辉光放电装置的真空容器中，以工件作阴极，容器壁作阳极充入稀薄的含氮气体，如氨或氮氢混合气体，借助于高压直流电场的作用，使气体原子成为带电离子，以极高的速度撞击到工件表面（阴极），通过能量转换使工件加热到所需要的温度，同时轰击到工件表面的N+被工件吸附，并向内部扩散形成氮化层，从而达到渗氮的目的。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

(一)、 准备工作GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

1. 检查渗氮装置及其附属设备GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

a) 密封口是否平滑清洁，密封材料是否完好。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

b) 真空度和漏气率是否达到要求GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

c) 真空计、测量仪表以及热电偶应定期校对。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

d) 阴阳极接线是否牢固，间隙保护是否正常。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

e) 真空泵、阀、机械设备工作状态是否正常。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

f) 水冷系统、进气和排气管应畅通，不应堵塞或泄漏。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

2. 渗氮介质GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

a) 一般用液氨经加热分解后使用；GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

b) 用氮氢混合气体。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

3. 工具GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

a) 根据零件的形状、尺寸、重量，准备专用或通用吊挂工具或其它工具。长轴类零件一般采用吊挂工具，短的工件可以堆放，各种工具必须与工件接触良好，不允许形成深的狭缝。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

b) 根据零件形状、温度均匀程度和技术要求特殊零件要加辅助阴极或辅助阳极。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

4. 防止渗氮方法GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
不需要渗氮的部位，用套、堵、板、螺钉等钢件加以屏蔽，决不允许镀铜、镀锡或覆盖非金属和水玻璃等方法进行屏蔽。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

5. 试样GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
应与零件同牌号同预先热处理，必须注意试样应与工件温度一致。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

(二)、 工艺过程GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

1. 技术要求GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
零件应先经调质或正火再渗氮。渗氮层深度、硬度、渗层氮化物、脆性等根据工件选定。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

2. 工艺规范GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

a) 加热温度和保温时间GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
渗氮温度一般在400-650℃，保温时间从1小时到30小时左右，38CrMoALA钢一般用两段渗氮工艺，第一段520-530℃×12-16小时，第二段550-570℃×10-14小时。渗氮时间可根据渗层深度要求调整。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

b) 真空度GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
极限真空度要求5×10-2托，工作压力1-10托。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

c) 电参数GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
电流密度影响加热速度和温度，一般为0.5-20毫安每平方厘米，辉光电压一般选用400-800伏，阴、阳极距离一般在30-150毫米之间。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

d) 气体流速、供氨量及抽气速率GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
这三个参数是配合调整，供氨量和气体流速立足于吸氧的需要，抽气率与其它参数配合调整压力，气压的选定主要着眼于零件温度的均匀性。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

3. 操作及控制GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

a) 将经过必要准备的零件吊在挂具上或堆在底盘上。应注意零件与阳极等距对称。各种装炉形式都要使形状大小相似的工件装一炉，不类似的不应装在一起。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

b) 在温度偏低的位置应设辅助阴极，在阴阳极距离过大的部位还应加辅助阳极。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

c) 根据零件特征，选择模拟测温头，并尽可能接近零件。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

d) 把试样装在适当位置，应能代表零件真实温度。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

e) 零件装炉后，密封炉子和放气嘴，接通阴阳极接线。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

f) 预热并校正真空计，氨分解炉应提前升温。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

g) 启动真空泵，使炉子逐渐达到要求的真空度，并打开气阀充入少量氨热分解气，使炉压在10-1托左右。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

h) 合电器柜开关，慢慢升高电压使零件起辉，即为清理阶段的开始。一般用低气压、低电流、高档限流电阻进行清理。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

i) 当炉壳温度升到35℃左右时，开始给冷却水。在整个工作过程中，冷却水的出口温度应低于55℃。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

j) 在清理过程中，应注意区别正常清理阶段的散弧与零件装夹不当、接触不良，零件上的小孔槽未屏蔽、表面大块油污绝缘物等引起的局部电弧。清理阶段的散弧是正常的，损伤工件的局部电弧是不允许的，要采取措施或停炉处理。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

k) 经清理的零件辉光正常又无局部电弧，此时转入升温阶段，应换档逐渐减小限流电阻（停电进行）并逐渐加大氨流量，调高电流、电压加速升温。对精密、变形要严格的零件一般不超过100℃/小时GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

l) 接近渗氮温度时应以光电高温计、热电偶毫伏计与停炉目测三者结合，观测炉内零件的温度均匀性。如不均匀，应通过调节气压、氮分解温度等手段，使温度均匀，并确定渗氮保温温度。在开始保温1-3小时内，还应目测2-3次，以观察零件是否均匀，并最后确定保温温度。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

m) 保温时间结束后，即可停电（触发回零、停高压、停辉），关闭气阀、蝶阀、停泵、关仪表、氨分解炉总电门等。当炉壳温度低于35℃时再关闭水门。冬季为防止结冰应将炉壳内的冷却水放出。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

n) 零件在炉内自然冷却，当零件温度低于200℃时出炉。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

o) 先将炉内剩余氨气抽走，再打开进气孔，使空气进入炉内，最后取试样，经检验合格后，零件才能转入下边工序。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

p) 离子渗氮的全过程及检验结果，应记入记录本中，供分析质量用。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

(三)、 质量检查GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
按图纸上的技术要求及热处理质量检验规程进行。GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

(四)、 常见缺陷及解决方法：GNx中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

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