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离子渗氮的工艺操作及注意事项

时间:2017-02-15? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
零件进行离子渗氮时,有许多需要注意的事项,忽视它们往往会给操作造成困难,使之无法进行下去,或者渗氮质量达不到要求,
1、同炉处理的工件应为同种或表面积和质量之比接近的工件。工件至阳极的距离应大致相等,并大于30MM。工件之间应有足够大的距离并要求均匀,在工件偏低位置放置辅助阴极或辅助阳极,安顿试样时应考虑温度,尽量和工件一致。 
2、工件上有1-4MM孔槽易引起打弧,D4-10MM的孔槽会造成温度不均匀,锈蚀工件清洗干净后方可入炉。 
3、工件装炉后,密封炉盖和放气嘴,接通阴阳极导线。预热并校正真空计,氨气热分解炉应提前升温。 
4、起动真空泵使炉子逐渐达到要求的真空度,并打开气阀充入少量的热分解氨气,使炉压在1.3—13.3Pa左右。 
5、闭合高压开关,慢慢升高电压,使零件起辉。清理阶段开始,一般宜用低气压小电流,高档限流电阻,清理阶段正常为扩散弧;但工件装卡不当,接触不良,小孔槽未屏蔽及表面大块状污,绝缘物引起局部电弧损伤工件。起辉后1~2h仍在打弧不减弱,说明不正常,应分析原因或停炉。 
6、打散弧清理结束后,转入升温阶段,逐渐加大供NH3量,提高电流、电压加速升温。对精密件变形要求严格件,升温速度小于100℃/h。当温度到200~400℃时,孔洞和勾槽中的机油挥发也会引起打弧,弧点集中在孔槽周围,打弧断续相间,此时可适当减小电压、气压,使打弧电流减小。待油挥发干净后,打弧即会停止。 
7、如在某个部位集中打弧,无停止迹象,可调节气压,并判明不打弧的最高气压能否维持工件升温和保温的需要,如能维持保温,可继持保温,可继续渗氮;如不能维持就停泵,打开炉膛,清除打弧源后,再重新抽真空升温。 
8、当炉壳温度升到35℃时,开始通冷却水,冷却水出口温度应低于55℃。 
9、升温时,应随温度升高,不断增加输入气体的流量或减少抽气率或加高气压,升温时间能常控制在0.5~3h,升温时的电流密度应控制在4~5mA/cm2 
10、保温阶段,电流密度比升温时小,可以通过调节气压、电压、氨分解温度等使电流密度一定,工作温度稳定。这时应按工艺确定保温时间,温度在500~540℃,电流密度是升温时的2/3,气压在500~800Pa,辉光层厚2~5mm。 
11、保温结束后即可停电,关进气阀、蝶阀,停泵,关仪表,关氨汽化炉。当炉壳温度低于25℃时,再关冷却水。 
12、工件在炉内自然冷却,为保证工件表面不产生氧化色,切断电源后,仍使炉内保持真空状态,并冷到150℃左右,开炉空冷。在非渗氮部位须涂油防锈。 
13、为提高设备利用率,也可通气冷却,或者用辉光冷却法,即在保温阶段结束前半小时内,用高电压、低气压和小电流使工件维持稀薄辉光。在停止加热后,继续通冷却水,并可通入大量氨气(使冷速加快)。 
14、对变形超差零件,应在低于渗氮温度下,部分或整体加热矫直。 
15、如零件表面有蓝色,紫色等氧化色,可重新抽气,再用小电流、低气压、高电压使零件表面产生阴极溅射,几十分钟后氧化色可消失。
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