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气体氮化的注意要点

时间:2013-08-27 11:13:48  来源:  作者:

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马文斌1, 李峰22q9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. 中国第一重型机械集团公司轧辊电站事业部助理工程师黑龙江富拉尔基1610422. 中国第一重型机械集团公司轧辊电站事业部工程师黑龙江富拉尔基161042)2q9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

摘要通过理论分析以及实际生产过程中的经验总结归纳出气体氮化成功的几大要点即温度、分解率、炉压、时间。2q9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

关键词氮化温度氨分解率炉压2q9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

中图分类号TG156.8+文献标识码文章编号1673- 3355 200803- 0025- 022q9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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    气体渗氮(包括渗氮和氮碳共渗)以其理论浅显易懂、实际操作简单而得以推广应用。渗氮工艺对材料的适用面非常广一般的钢铁材料均可进行渗氮处理。它能提高工件的表面硬度使其耐磨、抗疲劳性能优良同时还能抵抗大气和水的腐蚀。气体渗氮现主要采用井式电炉加热氨气作为渗氮介质优点是澳门银河手机版维修、维护容易,工艺操作简单宜于调整。氨分解率的测定多采用玻璃制的氨分解率测定仪为主(有的采用电子氢含量测定仪)这样测定数据安全可靠而电子氢含量测定仪会随着澳门银河手机版的老化而偏差极大。氮化炉内压强一般采用U形管或膜盒压力表测定。2q9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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原热处理工艺及结果2q9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

    以气体渗氮为例说明。原氮化工艺是510氨分解率18%40%时间长短视氮化层深而定一般按0.01 mm/h计算即可炉内压强不做具体规定氮化阶段结束后罐冷至100 以下出炉。这样的工艺在实际生产执行时炉内始终保持在微正压状态下。而这样的工艺无论对小炉子(!600mm×1 200mm)或是大炉子("1 600mm×2 500mm×5 000 mm)均相同并且也没有考虑炉子的装炉量多少的影响。因此而造成的结果是小炉子生产出的产品均合格,包括硬度的均一性以及工件颜色大炉子在装炉量比较小的情况下均合格而装炉量大时靠近炉底的工件颜色及硬度均可以装在炉子中、上方的工件颜色比较亮,硬度严重不均。2q9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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原因分析2q9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

    对于原热处理工艺进行分析其温度、分解率、时间均没有不适合进而再观察结果得出其原因是主要与炉压有关。小炉子由于炉子小装炉量大小对炉压影响不是非常大氮化后的效果基本都可以。对于大炉子在装炉量不大时氨气主要在炉底部进入罐内这样气体能立即与工件反应。而装炉量很大时由于炉内压强是微正压在炉内中、上方的工件均没有时间与气体充分接触,在这种情况下气体仅是在工件上“路过”气体分子对表面的冲击力不大基本没有产生压力根本没有时间与之化合其造成的结果必然是从下而上工件颜色依次减弱、硬度依次减少、层深依次减小最终导致工件氮化不合格。2q9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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新工艺制定及实施2q9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

    基于以上原因及其分析气体氮化成功的关键在于炉压即炉内气体的压强。通过生产实践表明无论大炉子还是小炉子也无论装炉量多少只要保证炉内气体压强在一个适当的范围,就完全能保证气体氮化成功。新工艺是这样制定的510 ℃ 氨分解率18%40%时间长短视氮化层深而定一般按0.01 mm/h计算即可炉内压强始终保持在5 kPa左右(炉内压强用膜盒压力表测定)氮化阶段结束后罐冷至100 以下出炉。这样的工艺与原来的相比虽然只增加了炉内压强一项但这样能使炉内的气体与工件充分接触有充足反应时间避免了仅仅是“路过”的现象当然同时还要控制好炉温和氨分解率。通过此工艺结果是工件颜色均一、硬度均一、层深均一。这样的工艺在执行时从来没有出现过返修品进而用生产实践证明了工艺的正确性。2q9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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工艺的推广2q9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

    气体氮化的工艺即控制其温度、炉压、分解率、时间对于气体氮碳共渗(软氮化)也同样适用。这样的工艺推广到!3 500 mm×1 500 mm的炉子上实践表明其效果也非常好并且采用这样的工艺完全可以省去"3 500 mm×1 500mm炉子炉盖上的风机。在软氮化时采用控制其温度、时间、炉压对于其软氮化的效果也是极其理想的炉内压强一般在12 kPa左右。2q9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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结语2q9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

通过在生产中的摸索归纳总结出来的气体氮化工艺从而再作用于生产指导生产。气体氮化时温度、时间很好控制关键在于氨分解率和炉压要在保证炉压的基础上控制好分解率。在氨通量不变的情况下提高炉压分解率随之上升因此要加大氨通量才能保证分解率。2q9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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