前言
用NH3氣體等進(jìn)行氮碳共滲后的零件,表面將形成氮的化合物層及擴(kuò)散層而得以硬化,氮化處理后,即使加熱到氮化溫度附近,硬度也不會降低。利用此特點,作為表面硬化處理手段,被廣應(yīng)用于模具、工具、機(jī)械零件等領(lǐng)域中。
氣體氮化中氣氛的作用
氣體氮化時,為了獲取均一的氮化物層,防止生成過厚的脆性化合物層,氣氛的調(diào)節(jié)特別重要。
對于爐內(nèi)氣氛的調(diào)節(jié),有添加惰性N2氣體,控制其中混合比率的方法;有使用分解氣體,通過調(diào)節(jié)成分中的H2的添加量的方法;以及改變處理溫度和NH3氣流量,以調(diào)節(jié)NH3分解率的方法。這些均依據(jù)未分解的殘留NH3濃度或NH3濃度與H2濃度的比率。
氣體氮化處理的初期,先在NH3濃度過剩的氣氛中,生成均勻的不太厚的氮化物層,再適當(dāng)調(diào)低氣氛中的氨中氮濃度,使表面的氮向內(nèi)部擴(kuò)散,以控制零件表面組織。因此氣氛的管理十分重要,特別是對需要深擴(kuò)散層的零件,氣氛控制更要精準(zhǔn)。
氣氛控制裝置
以前氮化處理時,因氣氛中含有CO2與NH3會在分析用的采樣管中析出碳酸氨+水,形成堵塞,從而難以進(jìn)行連續(xù)測定?,F(xiàn)在武漢華敏開發(fā)的滲氮氣氛全因素監(jiān)控系統(tǒng),將激光氮勢分析傳感器安裝在滲氮爐爐體上,傳感器包含一組多對激光器,每對發(fā)射端發(fā)出一束定波長和強(qiáng)度的激光束,激光束穿過進(jìn)入到傳感器腔體的滲氮氣體,被接收端接收并測量到不同的光強(qiáng)變化,應(yīng)用朗伯比爾定律,傳感器即可直接解算出相應(yīng)通道的氣氛含量(CO、CO2、NH3、CH4等)從而獲得完整的滲氮氣氛 。
隨著對氮化零件質(zhì)量的要求越來越精密,對氮化處理氣氛的控制管理已是時代的潮流需要。選擇新的測量方式,可以從多方面提高生產(chǎn)效率。不失為一種好的選擇。