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井式氣體氮化爐的操作方法

2019-10-30

 一、預備處理確定原則

 一般結構鋼件用調質處理,高溫回火溫度應該比滲氮溫度高20度左右,保溫時間不宜過長

 對沖擊韌性要求低的工件,可以采用正火處理,但正火冷卻速度要快,斷面尺寸較大的工作不得采用正火

38CrMoAl鋼應采用調質,否則滲氮層中容易出再針狀氮化物,工模具鋼滲氮前應淬火-回火處理,不得用退火

對一些復雜和精密的零件,滲氮前可進行一次或多次去應力且緩慢升溫

 二、工作準備

1、氣密性檢查

 氮化前應對加熱爐、氮化罐和整個氮化系統的管道接頭處進行氣密性檢查,保證氨氣不漏和在管路中的暢通無阻。

 2 、工件工作面的拋光清潔

 要求氮化的表面要經過認真的打磨及仔細的檢查,氮化表面應無油跡、銹蝕、尖角、毛刺、碰傷和洗滌不掉的臟物;對于非氮化面要檢查防護,涂層是否完整。

3、檢查漏氣

 用酚酞試紙浸濕后放在懷疑的漏氣處,試紙變為紅色就證明漏氣現象.

三、工藝規范的規定

1、滲氮溫度

1.1、常用500-530℃,能保證氮化物有較大的彌散度,硬度zui高

1.2、隨滲氮溫度升高,滲層深度增加,而硬度顯著降低,大于550℃滲氮,多數鋼種的zui高硬度低于1000HV

 1.3、用兩段滲氮法,第二段的溫度常低于560℃

 2、滲氮時間.

2.1 滲氮層隨時間的延長而增厚,初期增長率大,以后漸趨緩慢,一般滲速在0.01mm/h左右

2.2 隨保溫時間延長,氮化物聚集長大,硬度下降。溫度越高,時間越長,長大越厲害

3、氨分解率

3.1 分解率為20 一40 %時活性氮原子多,零件表面可大量吸收氮

3.2 分解率超過60 %則氣氛中的氫含量高達52%以上,將產生脫氮作用,此時不僅活性氮原子數量減小,而且大量氫分子和氮分子停滯于零件表面附近,使氮原子不易為表面所吸收,從而使零件表面含氮量降低,滲氮層深度也減薄。

 四、滲氮操作

 升溫

 升溫前應通氨氣排氣,氨氣流量是正常流量的兩倍以上,對變形要求嚴格的,可采用階梯升溫,也可以使升溫速度小于50度/h。

2.排氣

 一般過升溫邊排氣,在150-200℃內排空,在排氣過程中可以用PH試紙方法檢查爐罐及管道密封情況;排氣階段,不斷通入氨氣,使爐壓達到200-400Pa(U形管裝油),空氣不清除,不能點燃排氣管,在升溫階段氨分解率可達70%,爐氣中氨氣體積大于95%以上,可以減少氨氣流量

3.保溫

 當溫度達到滲氮溫度后,調節氨氣流量,使氨分解率達到工藝所需要的范圍,爐壓控制在200-600Pa之間,每15-30分鐘測一次氨分解率。

4.冷卻

 在滲氮結束段后,關閉排氣閥,減少氨流量,使氨分解率達到70%左右,保溫2小時,減少工件表面脆性;停電降溫,保持爐內正壓,爐溫降到150以下出爐.

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