关于渗氮您应该了解的一切

2022-07-20

如果您使用螺杆和机筒,氮化处理根本就不是什么新鲜事。
EJS生产多种氮化产品,包括锥形螺杆机筒、挤出机机筒、注塑机筒、平行双机筒、双螺杆机筒、注射机筒、喂料螺杆、行星滚柱螺杆、橡胶螺杆、螺杆元件等。

氮化处理是氮原子在一定介质中、一定温度下渗入工件表面的化学热处理工艺。氮化产品具有优良的耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性和耐高温性。




氮化常用材料

在氮化过程中,传统合金钢材料中的铝、铬、钒、钼元素与初生氮原子接触时,能生成稳定的氮化物,特别是钼元素,不仅是氮化物元素,还能降低氮化时产生的脆性。其他合金钢中的元素,如镍、铜、硅、锰等,对氮化特性的贡献不大。 

一般来说,如果钢中含有一种或多种氮化物形成元素,则氮化后的效果是比较好的。其中铝是最强的氮化元素,以0.85~1.5%铝的氮化效果最好;如果铬含量足够,也能得到良好的效果;不含合金的碳钢,由于由此产生的渗透,氮层很脆,很容易剥落,不适合作为渗氮钢。


氮化工艺流程

1)渗氮前零件的表面清理
大多数零件在脱脂后可以立即通过气体脱脂进行氮化。有些零件也需要用汽油清洗,但如果在氮化前的最终加工方法中采用抛光、研磨、抛光等,可能会产生阻碍氮化的表面层,导致氮化后氮化不均匀,产生弯曲等缺陷。此时应采用以下两种方法之一去除表层。第一种方法是氮化前用气体除油。然后用氧化铝粉对表面进行喷砂(研磨清洁)。第二种方法是在表面涂上磷酸盐涂层。

2)氮化炉废气
将加工好的零件放入氮化炉中,加热前密封炉盖,但在150℃之前必须排除炉内空气。
排气的主要作用是防止氨气与空气接触分解时产生爆炸性气体,并防止物体表面被氧化。使用的气体是氨气和氮气。

3)氨分解率
渗氮是通过其他合金元素与初生氮接触进行的,但初生氮的产生是氨气接触加热钢时钢本身成为催化剂,促进氨的分解。

虽然氮化可以在不同分解率的氨气下进行,但一般采用15-30%的分解率,根据氮化厚度的不同,至少4-10小时,处理温度保持在520℃左右。

4)冷却
大多数工业氮化炉都配有热交换器,以便快速冷却加热炉和加工零件。即氮化完成后,关闭加热电源,将炉温降低50℃左右,通双氨流量,然后开启换热器。同时要观察排气管上是否有气泡,以确认炉内正压。当氨气稳定后,减少氨量,直至炉内达到正压。当炉温降至150℃以下时,方可打开炉盖。

目前氮化处理主要有3种

  • 气体渗氮
  • 液体渗氮
  • 离子/等离子渗氮

下面是这3种氮化处理的比较:

内容比较 气体渗氮 液体渗氮 离子/等离子渗氮
对环境的污染 重的 重的 没有任何
安装环保设施的必要性 必需的 必需的 不必要
城市工业验收 不可接受 不可接受 可以接受
生产周期时间 长的 短的 短的
氨消耗量 大的 * 很少
能源消耗 大的 小的 小的
生产成本 更高 高的 低的
设备投资 低的 低的 高的
设备的复杂性 简单的 简单的 更复杂
需要工艺 是的 是的 是的
氮化物层结构的可控性 不可控 不可控 可控的
氮化性能 好的 好的 出色的
可接受的渗氮材料 许多 许多 更多的
渗氮对不锈钢的影响 难以处理 易于操作 最简单的处理
工件变形 大的 大的 小的
非氮化表面的保护 复杂的 复杂的 简单的
工件清洁度要求 高的 高的 更高
对操作者的要求 高的 高的 高的
操作人员现场环境 贫穷的 贫穷的 好的
操作人员劳动强度 劳动强度低 劳动强度低 劳动强度较低



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