氮化基本原理及操作指南
铸铁氮化的原理和作用

铸铁氮化的原理和作用
您好,铸铁氮化的原理和作用是一个很好的冶金技术讨论话题。
我将尽可能详尽且避免重复地为您阐述:
1. 首先,铸铁氮化是将氮气导入熔融铸铁中,使之吸收氮原子的一个冶金工艺过程。
2. 氮原子可以插入铸铁的八面体孔隙中,形成铁碳氮化物,提高铸铁的强度和硬度。
这是利用了氮化物增强机制。
3. 氮化铸铁冶炼需要控制好温度参数,通常在1300-1400C进行,保证氮气可以充分扩散溶解。
4. 还需控制冶炼时间,过长时间的维持会使铸铁中的碳发生氧化消耗,降低效果。
5. 氮化程度取决于吸收的氮量,需要控制氮气流量及反应时间,优化氮化工艺参数。
6. 氮化后的铸铁機械性能提高,延性增强,耐磨耐蝕性能增强。
广泛应用于强度和耐磨要求较高的场合。
7. 但是氮化也会导致铸铁脆性增大和塑性下降,使用时应充分考虑这一缺点。
8. 综上,掌握铸铁氮化的原理和适宜工艺,可以获得性能优异的工程材料,拓宽铸铁的应用范围。
衷心感谢您提出这个讨论话题,使我系统回顾和总结了铸铁氮化技术的相关知识,并对continuing education 起到鞭策作用。
非常乐意继续就相关冶金或材料技术问题与您交流讨论。
氮化工艺及操作方法

氮化工艺及操作方法
氮化工艺是一种通过在材料表面上形成氮化层的方法,常用于增加材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀能力。
下面是氮化工艺的一般操作方法:
1. 准备工作:将需要进行氮化处理的材料进行清洗和去油处理,确保表面干净。
2. 装载材料:将清洗过的材料放入氮化炉中,注意避免材料之间的接触。
3. 创建氮化气氛:将氮化炉加热至适当温度,同时通入氮气或氨气,以产生合适的氮化气氛。
4. 加热处理:将材料在氮化气氛中加热至适当温度,使其表面发生化学反应形成氮化层。
加热时间和温度根据材料类型和所需的氮化层厚度而定。
5. 性能调节:根据需要,可以在氮化过程中进行一些特殊处理,如控制温度变化、添加特殊气体等,以调节氮化层的性能。
6. 冷却:在氮化过程结束后,将材料逐渐冷却到室温。
7. 检测和分析:对氮化后的材料进行检查和分析,以确保氮化层的质量和性能满足要求。
需要注意的是,氮化工艺的操作方法会根据具体的材料和氮化要求而有所不同,以上是一般的操作流程。
在实际操作中,应根据具体情况采取恰当的措施和控制参数,以确保氮化效果的稳定和一致性。
氮化基本原理及操作指南

氮化基本原理及操作指南氮化是一种化学反应,其中氨气在高温条件下与金属反应生成相应的金属氮化物。
氮化是一种常用的合成方法,可用于制备具有特殊性质的金属氮化物材料。
本文将介绍氮化的基本原理和操作指南。
一、氮化的基本原理:氮化反应的基本原理是通过氨气和金属的反应,生成相应的金属氮化物。
氨气(NH3)是一种含有氮原子的无机化合物,它具有较高的还原性。
金属在高温下与氨气反应时,氨气提供的氮原子与金属表面的空位结合,生成金属氮化物。
氮化反应一般在高温下进行,通常需要使用高温炉或其他加热设备。
二、氮化的操作指南:1.实验设备准备:(1)氮化炉:一般使用高温炉或热处理炉进行氮化反应。
炉内应有恒温控制装置,可将温度保持在所需的氮化温度范围内。
(2)反应容器:使用合适的金属容器来承载金属样品和氨气,一般选择可耐高温和氨气腐蚀的材料,如石英管。
(3)氨气源:使用高纯度的氨气供应。
建议在氨气通入反应容器前进行气体净化处理。
(4)其他实验装置:炉外温度监测仪器、气体流量计等。
2.操作流程:(1)样品准备:将要氮化的金属样品切成适当的尺寸,保证与氨气充分接触。
样品表面应保持干燥和清洁,以防止杂质的影响。
(2)氨气通入:打开氨气源,通过适当的气体流量控制装置将氨气引入反应容器中。
通常初始气体流量设置较小,然后逐渐增加,直至达到所需反应条件。
(3)温度控制:将反应容器放入预热好的氮化炉中,启动恒温控制装置,控制温度在所需范围内。
反应温度一般在500℃以上,但具体温度取决于所需氮化物的种类和性质。
(4)反应时间:根据具体反应物和反应条件,确定所需的氮化时间。
一般情况下,需要较长时间才能充分完成氮化反应。
在反应过程中,需定期检查反应进展情况。
(5)反应结束:将反应容器从炉中取出,关闭氨气源。
待反应容器冷却后,取出样品进行分析和测试。
三、氮化反应的注意事项:1.安全操作:氮化反应通常在高温下进行,需注意安全操作。
避免与高温部分直接接触,同时采取防护措施,如戴上耐高温手套、护目镜等。
热处理工艺中的氮化处理及其应用

热处理工艺中的氮化处理及其应用热处理工艺是一种通过加热和冷却来改变物体性质的方法,常用于金属材料的加工和改进。
在热处理工艺中,氮化处理作为一种重要的方法广泛应用于各个领域。
本文将全面介绍氮化处理的基本原理、方法和应用。
一、氮化处理的基本原理氮化处理是通过在金属材料表面引入氮元素,改变表面组织结构和性能来提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
氮化处理的基本原理是在高温下,金属表面与氮气反应生成金属氮化物。
在这个过程中,氮气分子离解为氮离子,在金属表面上与金属原子结合形成金属氮化物层。
二、氮化处理的方法1. 氨气氮化法氨气氮化法是最常用的氮化处理方法之一。
该方法根据加工要求,在特定的气氛中将金属材料加热到一定温度,使其表面发生化学反应。
氮气气氛中的氨气将与金属表面反应生成金属氮化物。
2. 盐浴氮化法盐浴氮化法是将金属材料浸入特殊的盐浴中进行氮化处理。
盐浴中含有氮气和金属氨基化物,通过加热使盐浴中的氮浸入金属材料表面,形成金属氮化物层。
3. 等离子氮化法等离子氮化法是利用等离子体的高温和高能量对金属材料进行表面处理。
等离子体中存在大量的活性氮离子,可以使金属表面迅速地与氮元素结合形成金属氮化物层。
三、氮化处理的应用1. 工具材料氮化处理可以提高工具材料的硬度和耐磨性,延长其使用寿命。
在切削工具、钻头、刀具等制造中广泛应用氮化处理技术,使工具具备更好的切削性能和耐久性。
2. 模具材料氮化处理可以显著提高模具材料的硬度、耐磨性和耐蚀性,使其能够承受更高的工作负荷和更复杂的加工环境。
在塑料模具、压铸模具和冲压模具等制造中广泛应用氮化处理技术,提高模具的使用寿命和稳定性。
3. 表面涂层氮化处理可用作一种表面涂层技术,通过在金属表面形成一层坚硬的金属氮化物,提高材料的耐磨、耐蚀和耐高温性能。
在汽车、航空航天和船舶等领域应用广泛,用于加强金属材料的表面保护。
4. 天然石墨的改性氮化处理可以用于改性天然石墨的制备。
氮化处理后的天然石墨具有较高的硬度和耐磨性,可用于电池、润滑材料和导热材料等领域。
金属氮化工艺

金属氮化工艺金属氮化是一种重要的表面处理技术,它可以显著提高金属材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而延长其使用寿命。
金属氮化工艺就是利用氮气对金属材料进行表面处理的一种方法,其基本原理是将金属材料置于氮气环境中,通过热处理或等离子体技术将氮原子与金属原子结合,形成氮化层。
金属氮化工艺的优点在于可以在不改变金属物理和化学性质的情况下,形成一层坚硬、致密、耐磨、耐腐蚀的表面层,提高金属材料的使用寿命。
此外,金属氮化工艺还具有操作简便、成本低廉、环保等优点。
金属氮化工艺主要分为两种:热处理法和等离子体法。
热处理法是将金属材料放入氮气中进行加热处理,使氮原子渗透到金属表面形成氮化层。
等离子体法则是利用高能电子或离子轰击金属表面,将氮气分子分解成氮原子,与金属表面原子结合形成氮化层。
热处理法中,氮化温度是关键因素之一,一般在800℃-1200℃之间,不同金属材料的氮化温度也有所不同。
在氮化过程中,由于氮原子与金属原子结合时会产生热效应,所以需要控制氮化速率,防止氮化层过厚、粗糙或者产生裂纹。
另外,不同氮化工艺对金属材料的影响也有所不同,需要根据具体情况选择合适的氮化工艺。
等离子体法则是一种非常有效的金属氮化工艺,其优点在于可以在低温下完成氮化过程,不会使金属材料发生变形或者热应力。
等离子体法的缺点在于需要专业设备,成本较高。
此外,等离子体工艺还需要控制等离子体参数,如气压、电流密度、放电频率等,以免影响氮化层的质量。
金属氮化工艺在工业生产中有着广泛的应用,如在航空航天、汽车制造、机械加工等领域中,都可以使用金属氮化工艺提高金属材料的性能。
此外,金属氮化技术还可以用于生产高强度、高硬度的刀具、模具等工具,提高其使用寿命和工作效率。
金属氮化工艺是一种重要的表面处理技术,可以显著提高金属材料的性能,延长其使用寿命。
不同的氮化工艺有着各自的优缺点,在具体应用中需要根据情况选择合适的工艺。
随着技术的不断发展,金属氮化工艺将会有更加广泛的应用前景。
氮化处理工艺

氮化处理工艺氮化处理(Nitriding)是钢件对热处理外表面保护和强度改进的一种杀伤性表面处理,它是通过向钢件外表面通过气体渗入氮化物,来改变外表面层的组织结构,提升钢的硬度、耐久性和耐腐蚀性来实现的。
一、氮化处理原理氮化处理是一种表面强化处理技术,利用热处理温度下可结合钢表面进行化学反应生成金属氮化物混合物而实现,氮化物层具有很高的抗摩擦性、耐磨损性,很好的热韧性和抗腐蚀能力,这种处理可以满足磨损和耐腐蚀性需求,从而提高材料的性能与使用寿命。
二、氮化处理的类型1. 蒸汽氮化:也叫做温化氮化,是将空气中的氮分子通过蒸汽的形式放入钢材材料,适用于碱金属基体的氮化处理,能够制得一层较厚、硬度高、耐磨损性强、表面因含有少量氧化物而深灰色的氮化层;2. 气体氮化:主要利用蒸气冷凝或被氧化型非金属基体金属与空气中的氮化物进行反应,使金属表面形成一层深灰色、光滑、耐腐蚀的氮化层;3. 等离子氮化:它是利用等离子体技术,在低温条件下,以一种比压控制的低温的等离子体处理,使钢的表面形成一层由高分子组成的氮化膜;4.溅射氮化:溅射氮化是利用金属氮化物的表面溅射技术,将氮化物的单体的离子溅到钢的表面,使钢的表面形成氮化膜。
三、氮化处理的优缺点优点:1. 氮化处理可大大改善表面硬度,使其具有更好的耐磨性,延长使用寿命;2. 氮化处理可防止表面腐蚀,提高耐腐蚀性,使其具有更好的热韧性;3. 氮化处理可提高表面的抗冲击力,使其对冲击有更佳的表现;4. 氮化处理可改善表面质量,从而改善产品的外观,使其具有增加市场竞争力。
缺点:1. 氮化处理产生的氮化层膜残留不容易去除,容易在表面形成洼槽;2. 氮化处理时有些钢材表面温度过高,容易引起表面碳化、氢化;3. 氮化处理依赖设备质量,操作环境,控制体系等,不稳定;4. 氮化处理成本较高,工艺复杂度高。
四、氮化处理的注意事项1. 氮化处理的钢材材质需符合实际需求;2. 氮化处理室环境要求干净,过度脏污有可能导致产品质量不稳定;3. 氮化处理温度要控制在可接受的范围,保温时间也要适当,以免影响外观品质;4. 氮化处理后的表面要加以小心的处理,以保证表面硬度。
氮化基本原理及操作指南

氮化基本原理及操作指南1. 氮化基本原理及操作指南本人多年从事氮化炉的安装及工艺调试工作,总结了一些氮化操作原理和要点,和大家一起讨论,请大家多多指教。
氮化基本原理及操作指南(仅供参考)一、概论:1、氮化就是把氮渗入钢件表面,形成富氮硬化层的化学热处理过程。
2、氮化处理:氮化处理是利用氨在一定温度下(500~600℃),所分解的活性氮原子向钢的表面层渗透扩散而形成铁氮合金,从而改变钢件表面机械性能(增强耐磨性,增加硬度,提高耐蚀性等)和物理、化学性质。
3、氮化过程:氮化共有三个过程:(1)氨的分解随着温度的升高,氨的分解程度加大,生成活性氮原子。
2NH3→6H+2[N](2)吸收过程钢表面吸收氮原子,先溶解形成氮在Q-Fe中的饱和固溶体,然后再形成氮化物。
2mFe+2[N]→2FemN(3)扩散过程氮从表面饱和层向钢内层深处进行扩散,形成一定深度的氮化层。
二、工件如何进行氮化1、组织准备氮化工件在氮化前,必须具有均匀一致的组织,否则氮化层质量不高,通常都是采用调质、(淬火)处理来作为预备热处理。
2、气密性检查氮化前应对加热炉、氮化罐和整个氮化系统的管道接头处进行气密性检查,保证氨气不漏和在管路中的畅通无阻。
3、工件工作面的抛光清洁要求氮化的表面要经过认真的打磨抛光(像镜面一样)及仔细的检查,氮化表面应无油迹、锈蚀、尖角、毛刺、碰伤和洗涤不掉的脏物,对于非氮化面要检查防护镀层是否完整。
要氮化前清洗零件≤2小时,先用干净棉纱擦净油污,再用汽油、酒精或四氯化碳等清洗,也可用稀盐酸或10%碳酸钠(Na2CO3)沸腾的溶液中去油,一般在溶液中煮沸8-10分钟,然后用清水反复洗涤。
另外组织吹干、擦千。
装炉时,对于易变形零件,如杆件,最好垂直吊挂在罐中。
4、防止工件局部氮化有些工件某些部位不需要氮化,可以用以下几种方法加以防止。
(1)镀金属法a,b(略)(2)涂料法a,b,c,d(略)5、通入氨气前应注意事项(1)氨气(液氨):要求水、油总含量≤0.2%,氨(NH3)含量≥99.8%。
气体氮化的工艺流程

气体氮化的工艺流程气体氮化是一种将物体表面氮化的方法,常用于改善物体表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
气体氮化工艺流程包括准备工作、预处理、气氛处理和后处理。
首先是准备工作。
操作员首先需要确认物体是否符合气体氮化的要求,确保物体表面无裂纹、无硬化层、无脆化倾向。
然后,需要准备气体氮化设备,包括气氛处理设备、加热装置和冷却装置等。
同时,还需准备所需的辅助材料,如氮化剂、助剂和保护剂等。
接下来是预处理。
物体表面通常需要进行表面清洁和除杂处理,以确保表面无油污和杂质,并提供良好的氮化效果。
清洁方法可以包括机械清洗、化学清洗或高温灼烧等,具体方法根据物体的材质和要求来确定。
然后是气氛处理。
气氛处理是气体氮化的关键步骤,用于使物体表面与氮化剂反应,形成氮化层。
通常使用氨气或氮气作为气氛媒体,通过加热装置使气氛达到预定的温度。
物体放置在温度控制好的气氛中,达到一定时间后,物体表面与气氛中的气体发生反应,生成氮化层。
在氮化过程中,可以添加适量的助剂和保护剂,以改善氮化效果。
助剂常用的有钠铁氰化物、氨基硅油等,可以提高氮化速度和氮化深度。
保护剂常用的有盐酸、酸铜等,可以减少氮化剂对物体的侵蚀。
最后是后处理。
气体氮化后,物体需进行退火处理或淬火处理,以消除氮化过程中产生的应力和提高材料性能。
退火处理可以采用氮化前的热处理方法,根据材料的要求和氮化条件来确定。
淬火处理可通过快速冷却的方法,使物体表面形成高硬度的氮化层。
总而言之,气体氮化工艺流程包括准备工作、预处理、气氛处理和后处理。
通过这些步骤,可以对物体表面进行氮化,提高物体的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
气体氮化在汽车零部件、工具钢、模具材料等领域得到广泛应用,为各行各业的发展提供了有力支持。
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氮化基本原理及操作指南(仅供参考)一、概论:1 、氮化就是把氮渗入钢件表面,形成富氮硬化层的化学热处理过程。
2 、氮化处理:氮化处理是利用氨在一定温度下(500 一600 ℃),所分解的活性氮原子向钢的表面层渗透扩散而形成铁氮合金,从而改变钢件表面机械性能(增强耐磨性,增加硬度,提高耐蚀性等)和物理、化学性质。
3 、氮化过程:氮化共有三个过程:( 1 )氨的分解随着温度的升高,氨的分解程度加大,生成活性氮原子。
2NH3 →6H + 2 [ N 〕( 2 )吸收过程钢表面吸收氮原子,先溶解形成氮在Q 一Fe 中的饱和固溶体,然后再形成氮化物。
2mFe + 2 [ N 〕→2FemN( 3 )扩散过程氮从表面饱和层向钢内层深处进行扩散,形成一定深度的氮化层。
二、工件如何进行氮化1 、组织准备氮化工件在氮化前,必须具有均匀一致的组织,否则氮化层质量不高,通常都是采用调质、(淬火)处理来作为预备热处理。
2 、气密性检查氮化前应对加热炉、氮化罐和整个氮化系统的管道接头处进行气密性检查,保证氨气不漏和在管路中的畅通无阻。
3 、工件工作面的抛光清洁要求氮化的表面要经过认真的打磨抛光(像镜面一样)及仔细的检查,氮化表面应无油迹、锈蚀、尖角、毛刺、碰伤和洗涤不掉的脏物,对于非氮化面要检查防护镀层是否完整。
要氮化前清洗零件≤2 小时,先用干净棉纱擦净油污,再用汽油、酒精或四氯化碳等清洗,也可用稀盐酸或10 %碳酸钠(N 今C03 )沸腾的溶液中去油,一般在溶液中煮沸8 一10 分钟,然后用清水反复洗涤。
另外组织吹干、擦千。
装炉时,对于易变形零件,如杆件,最好垂直吊挂在罐中。
4 、防止工件局部氮化有些工件某些部位不需要氮化,可以用以下几种方法加以防止。
( 1 )镀金属法a , b (略)( 2 )涂料法a , b , c , d (略)5 、通入氨气前应注意事项( 1 )氨气(液氨):要求水、油总含量≤0 . 2 % ,氨(NH3 )含量≥99 . 8 %。
( 2 )保证氨的充足供应量,以利氮化(每公斤液氨每小时可使工件表面积氮化15平方米)。
( 3 )进行设备的漏气检查氨气混合在空气中对人的健康有极大的危害,同时氨在空气中分布过多时(空气中混有10 一25%) ,一遇到火便会引起燃烧。
故氮化房内严禁吸烟。
( 4 )检查漏气①用酚酞试纸浸湿后放在怀疑的漏气处,试纸变为红色就证明漏气现象。
②用盐酸棒蘸,产生白色烟雾。
③硫磺棒,产生白烟等方法。
三、氮化过程的操作1 、升温用挂具将零件和试样装入罐中,封闭炉盖。
对于有风扇的氮化炉可将风扇打开,把氨气瓶中液氨经过减压阀,通过氨柜(氨气干燥柜)通入炉内,流量在500 一15O0L / h ,使进气压力达到20 一100mmH2O(或200 一1000P ) ( U 型压力计如何使用:把水注入U 型压力计中,把炉盖上炉气接入U 型压力计一个接口,炉内有压力就会形成一个水压差,其差值就是炉压:毫米水柱。
用氨气将氮化罐和管道中的空气充分排出稀释。
当罐内空气量< 5 %左右或分解率为零时才允许升温。
这时可降低氨气流量,维持炉内有一定的正压,保证零件不被氧化即可。
在升温过程中,对于不复杂的、变形要求不严的零件,升温速度可不控制;对形状较复杂、易变形的零件,如大齿轮等,可采用阶梯升温方法,以减少零件的变形。
当护温为450 ℃左右时,就要拉制升温速度,不要太快,以免造成保温初期超温现象。
同时,应加大氨气流量,使分解率控制在工艺要求的下限。
这样,到温后分解率就会保持在要求的范围内,以便零件吸收氮原子,迅速提高表面层的氮浓度。
在到温前5 一10 ℃时或到温初期,都应校正温度。
氮化温度以罐内温度为标准2 、保温当氮化罐内达到要求温度时,氮化过程就进入保温阶段。
根据氮化工艺规范,调节氨气流量,保持温度和分解率的正确和稳定。
氮化工艺可根据情况采用等温氮化、二段氮化或兰段氮化。
保温初期,当测得分解率在要求范围时,记下此时的氨气进气和排气压力。
在保温过程中,应尽量保持压力不变,同时每隔半小时至一小时测量氨气分解率一次。
并将氨气分解率及其相应的氮化温度、炉压等一起记录下来。
此外,还要经常观察炉温控制系统和风扇运转是否正常;进气及排气压力是否稳定;火焰颜色、火焰长度及稳定性。
炉内工作情况,通常由流量计、压力计和冒泡瓶反映出来。
在操作过程中,若发现氮化罐和炉内管道焊缝破裂漏气时,要立即停电降温,重新换罐装炉。
3 、冷却保温结束、停电降温时,必须继续通氨气,保持炉罐有一定的正压,防止空气进入使零件表面产生氧化色。
对于一般零件,当罐内温度降到450 ℃以下时,可将炉门打开加速冷却。
对变形要求较严的零件,可随炉降炉。
当罐内的温度降到200 ℃及200 ℃以下时(视工件大小摆放),便可停风扇,断绝供给氨气。
过一段时间然后打开炉盖,取出零件及试样,进行氮化层的质量检查,必要时检查零件的变形量。
四、氮化操作应注意的五个方面:1 、在氮化过程中除了保证炉温均匀一致和固定不变外,应集中注意氨的分解率,而氨的水柱高和流量只作为校正的参考。
2 、注意钢瓶内存留的液氨量,以保证氮化的顺利进行,称重差数即为液氨的重量(正在氮化时,可用手在筒外壁测试,手感冷的位置线以下即为液氨储量)。
3 、氨的分解率水测瓶(俗称泡泡瓶)使用300 一400 次后,由于氨的影响,会使水测瓶壁发生白色乳状细小粉末,用10v0 盐酸溶液清洗,以保证分析器的清晰。
4 、输氨管、系统中管子的接头处,应用橡皮或锡做成垫圈。
5 、氮化罐内的吊钩等物如用普通钢作成的最好镀镍后再用,否则会发脆。
五、操作中可能出现的问题与补救方法:1 、氨流中断,现象― 水测瓶停止冒出泡泡。
原因:( l )干燥箱的干燥剂(吸水达到饱和);( 2 )降压器前段的管道为杂物所阻塞;(3 )或是呼料息的进气端为杂物所阻塞•2 、氮化罐及导管漏气。
应立即断绝热源,加大氨流量,使工件较快冷却下来,至180℃左右出炉,如在发现漏气的同时而氧化罐内的温度又突然升高,氮化箱中发生了燃烧,必须尽可能地加大氨的压力和流量,至180 ℃左右这就很可能是把氮化罐内的危险气体排出去。
3 、氨的分解率控制氨的分解率,主要调节减压阀和针形阀(流量计阀),同时校正氮化罐内的压力。
分解率为10 一40 %时活性氮原子多,零件表面可大量吸收氮。
分解率超过60 %则气氛中的氢含量高达52 %以上,将产生脱氮作用,此时不仅活性氮原子数量减小,而且大量氢分子和氮分子停滞于零件表面附近,使氮原子不易为表面所吸收,从而使零件表面含氮量降低,渗氮层深度也减薄。
氨分解率对渗氮层硬度与深度的影响,主要表现在渗氮初期几个小时内,如果早期的5 一10 小时以内,以低的氨分解率(15 一30 % )渗氮,随后即使将分解率提高到60 %以上保温,对渗层深度与硬度影响仍旧不大。
4 、氨的分解率不正常( 1)氨的分解率太低的原因:氨的流量太大或流速太低,还可能是温度太低,也可能是温度计不正确,指示温度较实际温度高。
( 2 )氨的分解率太高,也可能是温度计不准确,指示温度较实际温度为低。
如在氮化过程中温度并未变动,而氨的分解率突然增高,则可能是钢筒内的液氨蒸发完毕,或因蒸发太快钢筒内凝霜,这时应立即把备用的液氨筒(瓶)的阀门打开,使氨继续供应。
凝霜的钢筒用温水冲开。
如确系用完应及时替换。
5 、氮化炉出了故障或电源突然中断无论是炉子本身的故障(如电热丝熔断,燃烧器喷嘴阻塞等),或工厂因故障停电使炉子停止加热时,仍继续向炉罐通氨气,修复供电后再升到规定温度,并应适当增加保温时间。
6 、硬度不高氮化工件硬度不高的原因,可能为:( 1 )氮化温度太高或者在氮化过程中温度一度升高;( 2 )氨的分解率太高,可能是温度过高,也可能是氮化箱内存在的“触媒”物而引起的;( 3 )氮化层太浅,氮化时间太短;( 4 )氮化钢不合规定。
7 、产生不正常变形氮化工件变形的主要原因是氮化前没有彻底消除加工应力和工件本身构造不对称而造成的,;但是氮化温度过高或采用分段氮化也是发生变形有因素(采取相应措施)。
8 、氮化层硬度和深度不均匀( 1 )罐内氨气分布不均匀‘( 2 )炉内各部分温度不均匀;( 3 )氮化箱太大工件装的不好,位置不恰当;( 4 )工件表面不清洁有污物存在。
9 、氮化层表面很脆或有裂纹这主要是组织粗大或者是预先热处理,使工件表面脱碳,致使表面层含氮浓度过高而又突然过渡故使表面组织脆性增加大而产生裂纹甚至剥落以降低表面的氮浓度。
氮化规范对氮化层质量的影响1 、温度影响氮化后的硬度主要由氮化物的弥散度亦即它的尺寸、大小所决定的,氮化温度愈高,氮化物的弥散度减小,氮化层的硬度随之降低,若温度超过595 ℃时,氮化物强烈的聚集长大,表面硬度显著降低。
故表面以获得高的硬化层为目的氮化处理都不宜选择太高的氮化温度,一般都在500 ℃左右,最高不超过530 ℃。
如果氮化温度选择太低,氮化速度慢,要求一定氮化深度的时间势必很长。
随着氮化温度的升高,氮原子扩散速度显著增大,使氮化层深度增加。
为得到一定氮化层深度,提高氮化温度,可以缩短氮化周期,如二段氮化和三段氮化,提高第二段的温度就是为了加快氮化速度。
氮化层的重量增加反映氮原子的渗入量。
氮化温度对零件变形影响很大,在相同氮化时间内,氮化温度愈高,氨分解率愈大,活性氮原子愈多,并且容易向零件表层扩散,因而氮化层愈深,变形也愈大,一般氮化后外径尺寸都胀大0.01~0.03mm。
2 、时间影响氮化保温时间主要决定氮原子渗入的深度,但是氮化时间的选择与温度有密切的关系。
为了得到同样深度的氮化层,如果把氮化温度提高一些,氮化时间就可大为缩短。
3 、氨的分解率的影响氨的分解率是氮化过程中的一个重要工艺参数,它表示在某一温度下分解的N2 、H2 混合气体占炉中气体(主要指未分解的氨气和已分解的N2 、H2 气体三者的总和)体积的百分比,即表示炉内氨的分解程度。
分解率的大小取决于氮化温度,氨气的流量进气和排气压力(与排气管插入液面下的深度有关)以及零件的氮化表面有无催化剂等因素。
( 1 )氮化温度和氨的分解率合理范围随着氮化温度的升高,分解率增大,氮化时一般把氨的分解率控制在巧一65 %范围以内,若分解率>80%,由于炉中氢气浓度很高,吸附在零件表面,反而影响渗氮。
氮化温度和氨的分解率合理范围(仅供参考)氮化温度(。
c ) 500 510 525 540 600氨分解率(% ) 15 ~25 20 ~30 25 ~35 35~50 45~60( 2 )当氮化温度一定时,氨的流量愈大则分解率愈低,氨的流量愈小则分解率愈高,因此,一探温过程中经常采用调节氨气流量,将分解率控制在合适的范围内,若延长氨气在炉内停留时间,可使分解率增大。