离子氮化与气体氮化在多个方面存在差异。从氮化原理看,气体氮化是通过氨气在高温下分解出氮原子,然后氮原子在工件表面吸附并扩散形成氮化层;而离子氮化是利用辉光放电产生的氮离子轰击工件表面实现氮化。在氮化速度上,离子氮化明显更快,如前所述,可缩短大量时间。在氮化质量方面,离子氮化能更精确控制氮化层组织和性能,气体氮化的氮化层质量均匀性相对较差。从设备成本来看,离子氮化设备由于包含真空系统、电源系统等,初期投资较高;气体氮化设备相对简单,成本较低。但从长期运行成本考虑,离子氮化因氮化速度快、能耗低,综合成本可能更具优势。在应用范围上,气体氮化适用于各种形状和尺寸的工件,对复杂工件的处理能力较强;离子氮化对于形状简单、表面积较大的工件效果更佳,不过随着技术发展,对复杂工件的处理能力也在不断提升。离子氮化硬度和深度。梅州模具钢离子氮化设备

离子渗氮工艺质量检验:渗氮层厚度渗氮层包括化合层和扩散层,渗氮层厚度和时间呈抛物线关系。常用金相法和硬度法测量渗氮层厚度。金相法将金相试样磨制,经过试剂﹝化合层用2-4%硝酸酒精溶液,扩散层用5%苦味酸酒精溶液﹞腐蚀后,用金相显微镜放大100-200倍测量,从表面测至与基体有明显界限为止,其长度即为渗氮层厚度。硬度法用100g负荷的维氏硬度计从表面至心部垂直打硬度,打到高于基体硬度30-50Hv处,从表面至此处的距离做为渗氮层厚度。渗氮层硬度渗氮层的表面硬度用5-10Kg负荷的维氏硬度计测量,渗层厚度≤,负荷不应超过5Kg。化合层的表面硬度用50-200g负荷的显微硬度计测量。渗氮层脆性检查用10Kg负荷的维氏硬度计打渗氮试样表面,以压痕的完整程度评定脆性。揭阳模具表面离子氮化厚度离子氮化阴极结构示意图。

离子氮化工艺技术应用常见问题:硬度低。主要原因包括系统漏气造成氧化、选材不当、基体硬度低、氮化温度、时间或氮势不足而造成渗层太薄。硬度和涂层不均匀。主要原因包括:装炉方式不当、气压调节不当(如供气量过大)、温度不均、小孔窄缝未屏蔽造成局面过热等均会造成硬度和渗层不均匀。变形超差。减少变形的措施包括:氮化前应进行稳定化处理(处理次数可以是几次)直至将氮化前的变形量控制在很小的范围内(一般不应超过氮化后允许变形量的50%);氮化过程中的升、降温速度应缓慢;保温阶段尽量使工件各处的温度均匀一致。对变形要求严格的工件,如果工艺许可,尽可能采用较低的氮化温度。
离子氮化脉冲电源的优点:有利于深孔、窄缝、微孔的渗氮,由于脉冲电源对空心阴极效应的抑制作用,可在深孔、窄缝、微孔内实现氮化。例如可在型腔≥0.6mm的铝型材挤压模和Ф4×80(Ф32×1030)的深孔内实现氮化。节能,由于脉冲电源可有效地抑制空心阴极效应的产生,避免小孔、窄缝处打死弧,取消了堵孔等工序,省去了不必要的辅助工时,缩短了工艺周期,节省了大量的人力物力,提高了设备的综合使用效率。此外脉冲电源中限流电阻的减小,也可节省部分能量,因此脉冲电源较直流电源更加节能。离子氮化处理的工艺是如何的?

离子氮化在有色金属材料处理方面也展现出独特殊效果果。对于铝合金,离子氮化可在其表面形成一层硬度较高的氮化铝(AlN)层。这层氮化铝具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性,有效提高了铝合金的表面性能。例如,在航空航天领域,铝合金零部件经离子氮化处理后,可在减轻重量的同时,提高其在复杂工况下的可靠性。对于钛合金,离子氮化能形成氮化钛(TiN)等化合物层,显著提高其表面硬度和抗磨损性能。钛合金本身具有优异的耐腐蚀性和强度高,但表面硬度相对较低,离子氮化弥补了这一不足,使其在航空发动机、医疗器械等领域的应用更加广。此外,离子氮化对铜合金等有色金属也有一定的处理效果,可改善其表面的摩擦性能和耐蚀性,满足不同工业领域对有色金属材料表面性能的多样化需求。离子氮化不污染空气,气体耗量小,质量稳定,可以实现自动控制,已获得了广泛应用。深圳什么是离子氮化作用
离子氮化价格与产品的几何形状及技术要求等因素有关,不能简单按重量计算价格。梅州模具钢离子氮化设备
离子氮化是一种利用辉光放电原理的表面强化技术。在真空炉内,通入适量的含氮气体,如氨气(NH₃),并施加一定的直流电压。此时,炉内气体被电离,形成等离子体。其中,氮离子(N⁺)在电场作用下高速轰击工件表面,将动能转化为热能,使工件表面温度升高。同时,氮离子被工件表面吸附并向内部扩散,与金属原子发生化学反应,形成氮化层。例如,在对钢铁材料进行离子氮化时,氮离子与铁原子结合,在表面形成各种氮化物相,如 Fe₄N、Fe₂N 等。这些氮化物相具有高硬度、高耐磨性和良好的抗腐蚀性,从而显著提高工件的表面性能。这种基于离子轰击和扩散的原理,使得离子氮化与传统氮化方法在机制上有明显区别,为其独特的工艺优势奠定了基础。梅州模具钢离子氮化设备
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