一、離子滲氮設(shè)備
離子滲氨爐應(yīng)密封良好,符合JB/T 2897《輝光離子氮化爐基本技術(shù)條件》的要求。
設(shè)備配備有壓力表、氣體流量計、U形真空計,可對滲氨過程進行爐內(nèi)壓力、真空度、氨氣供應(yīng)量的控制和監(jiān)測。還應(yīng)配有測溫裝置。
為保證零件的滲氮效果,根據(jù)需要爐內(nèi)可設(shè)置輔助陽極。
二、滲氮介質(zhì)
采用瓶裝氨氣,應(yīng)符合GB 536《液態(tài)無水氨標準》中的一級標準。氨氣通入前應(yīng)經(jīng)過干燥處理。
氨氣應(yīng)減壓后經(jīng)過流量計通入爐內(nèi),壓力一般不超過0.1MPa,并可調(diào)控流量。
三、滲氮零件的預(yù)先處理
不銹鋼滲氮件應(yīng)按“不銹鋼滲氮前的預(yù)先處理”的要求進行預(yù)處理。
四、離子滲氮前的生產(chǎn)準備
①. 滲氮件的檢查。
離子滲氮工件表面應(yīng)清洗,去除銹痕、油污、臟物,并在入爐前烘干。工件不宜有尖角、銳邊。為保證離子滲氮的質(zhì)量,工件表面粗糙度應(yīng)達Ra 1.6μm或更高,對于滲氮后不再磨削的工件,表面粗糙度不大于Ra 0.8μm.離子滲氮件原則上不留加工余量,必須留有磨量時,最大留量不大于0.05mm。
②. 對于工件上易引起輝光放電之處,如小孔(特別是ф1~68mm的盲孔)、縫隙等,應(yīng)采取堵塞等措施,以防止打弧。對不需要滲氮的部位應(yīng)屏蔽。注意,不能采用鍍層的方法。
③. 工件入爐前,應(yīng)檢查設(shè)備的機械、電氣系統(tǒng)及附屬裝置,保證正常使用。
④. 根據(jù)工件的形狀適當擺放或吊掛,要防止相互接觸,工件的間距不小于10mm,如采用輔助陽極,陽極與氮化件表面的距離在50~120mm時效果最好。
⑤. 根據(jù)技術(shù)檢查的要求,放入同材質(zhì)并經(jīng)過相同預(yù)先處理的試塊。
五、滲氮操作
工件入爐后蓋好爐蓋,連通各管道,開啟真空泵、排除爐內(nèi)空氣,預(yù)抽真空。當爐內(nèi)真空度達7~40Pa時可稍加氨氣接通電源,輸入高壓電流起輝,開始應(yīng)采用不大于10A的小電流打弧,濺射工件,使工件表面凈化。
當工件表面已凈化、輝光穩(wěn)定后,應(yīng)加大電流,使工件升溫,為防止工件變形,可根據(jù)零件的情況緩慢升溫,升溫速度視情況控制在100~150℃/h之間。
爐溫升至規(guī)定的保溫溫度后,穩(wěn)定電壓、電流進行保溫,按工藝規(guī)范調(diào)整電壓、電流、溫度、氨量、爐內(nèi)壓力等參數(shù),控制輝光厚度在2~3mm之間。
工件保溫結(jié)束后停止供氣,切斷電源,使工件冷卻。對于有嚴格變形要求的零件,也可繼續(xù)以小電流維持弱輝光,從而降低爐內(nèi)工件的冷卻速度。
工件應(yīng)在150℃以下出爐。開啟爐蓋前應(yīng)向爐內(nèi)通入空氣,以恢復(fù)爐內(nèi)的壓力。
操作結(jié)束后按規(guī)定進行質(zhì)量檢查。
1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼離子滲氮工藝如圖7-6所示。