真空脈沖滲氮原理
發布日期：2020-09-10
真空脈沖滲氮原理
真空脈沖滲氮向真空爐中通入氨氣,即工件裝入真空爐后開始啟動機械泵抽氣,當真空度達到設定值(多為1.33Pa),通電升溫,同時繼續抽真空,保持爐內的真空度,爐溫達到要求的滲氮溫度后,保溫一定的時間,其目的凈化工件表面和對工件進行透燒加熱,然后停止抽真空,向爐內通入干燥的氨氣,使爐壓升高至一定值(5070Pa),保持一定時間,之后再抽真空并保持一定時間,再通入氨氣,如此反復進行多次,直到滲層達到要求為止,在整個滲氮過程中爐溫保持不變。滲氮層的最表面是由E相和y相組成的化合層,次外層的擴散層由y'相和a-Fe組成。
氣體滲氮是一種常用的鋼鐵表面硬化熱處理技術,常規的氣體滲氮處理技術存在著生產周期長、效率低等缺點。近年來發展起來的真空脈沖滲氮具有滲氮處理周期短、滲氮效果好等特點,真空脈沖滲氮設備由爐體、控制系統、配氣系統、真空壓力系統等部分組成。真空脈沖滲氮時,將真空爐排氣至較高真空度(1×10-1Pa),然后將真空爐內工件升至530~560℃,同時送入以氨氣為主的,含有活性物質的多種復合氣體,并對各種氣體的送入量進行精確控制,爐壓控制在665Pa,保溫3~5h后實施爐內惰性氣體的快速冷卻。根據不同的材質,經此處理后可得到硬度為600~1500HV的硬化層。也可以通過改變爐壓的情況下來獲得不同硬化層,這種方法稱為真空脈沖滲氮。
常用的真空滲氮設備(離子化學熱處理)見圖2-21
真空滲氮采用脈沖式供氨,這使工件上的盲孔及壓緊的平面均能進行滲氮,經檢驗,爐中各部位的工件滲氮層比較均勻,而且真空滲氮,氨氣的消耗量為傳統滲氮的1/5,還有個優點就是通過對送入爐內的含活化物質的復合氣體的種類和量的控制,可以得到幾乎沒有化合物層。
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