以二段氣體滲氮為例。
一、氣體滲氮設備(bei)
氣體滲氮可采(cai)用井式爐或多用箱(xiang)式爐。
無(wu)論采用何種爐型(xing),加熱室(shi)(罐(guan))都應該有良好的(de)密封性,保證(zheng)氣(qi)氛不(bu)泄漏。
設備應有(you)良好可靠(kao)的控溫(wen)和測溫(wen)系(xi)統,并(bing)保(bao)證(zheng)爐(lu)溫(wen)的均勻性(xing)符(fu)合GB/T9452《熱處理爐(lu)有(you)效加熱區測定(ding)方法(fa)》的規定(ding),爐(lu)溫(wen)差不大于(yu)±10℃。
設(she)(she)備還應(ying)配(pei)套有(you)流量計、氨分(fen)解測(ce)定儀、U形(xing)壓(ya)力(li)計等附(fu)屬裝置,以保證(zheng)氨氣(qi)流量、分(fen)解率(lv)及爐內(nei)壓(ya)力(li)的控制和監(jian)測(ce),保證(zheng)設(she)(she)備運行時達到工藝技(ji)術要求。
二、滲氮用氣
常見的氣(qi)體滲氮原(yuan)料采用氨氣(qi)。所用氨氣(qi)應符合G536《液體無水(shui)氨》標準中的一級(ji)標準,純度應大于95%。氨氣(qi)通(tong)入爐內(nei)前(qian)應經過干燥(zao)。
三、滲(shen)氮零件的預先處(chu)理
不(bu)銹鋼滲氮件應先進行預處理
四、滲氮前的生(sheng)產準備
①. 檢查(cha)待滲(shen)氮(dan)工件,其(qi)(qi)表面粗糙(cao)度應(ying)(ying)達到R.1.6μm或更(geng)高。工件表面應(ying)(ying)經(jing)過清(qing)洗(xi),不(bu)得有銹(xiu)痕、油污(wu)和其(qi)(qi)他有損滲(shen)氮(dan)質(zhi)量(liang)的臟物等。
②. 對(dui)工件的非滲氮部位應在(zai)滲前采取(qu)保護措施。
a. 用(yong)符(fu)合GB/T 9199《防滲(shen)涂料(liao)技術條件》要求(qiu)的(de)防護涂料(liao)(離子滲(shen)氮件的(de)防滲(shen)涂料(liao)目前還缺少(shao)應用(yong))。
b. 預留不小于(yu)滲氮深度二倍的加工余(yu)量。
C. 表(biao)面(mian)鍍0.010~0.015mm深的錫層(ceng)(ceng),也(ye)可鍍0.02mm以上的無孔隙銅層(ceng)(ceng)或鎳(nie)層(ceng)(ceng)。
③. 工件(jian)裝護前(qian)應先檢查設備(bei)的機(ji)械(xie)、電氣及(ji)各(ge)控(kong)制系(xi)統而附屬(shu)裝置,保(bao)證一(yi)切正常。
④. 保提護時(shi)應選用(yong)正確工裝(zhuang)(zhuang)或裝(zhuang)(zhuang)爐(lu)方式,以減少(shao)工件的變形。工件之間(jian)應留有空隙,以保證爐(lu)內氣(qi)氛暢通。
⑤. 根據技術檢查(cha)要求選用和(he)放置(zhi)試塊(kuai)。
五、滲氮操作(zuo)
①. 工件人爐(lu)后,蓋好爐(lu)蓋并密封好。接通氨氣(qi)管道,保證氨氣(qi)暢通和設備無泄漏。
②. 升溫前,先用(yong)大(da)氨氣量充入(ru)爐(lu)內,排除爐(lu)內空(kong)氣,隨(sui)著(zhu)爐(lu)內空(kong)氣的減少,可(ke)在緩(huan)慢升溫的同(tong)時繼(ji)續排除爐(lu)內空(kong)氣,但排凈爐(lu)內空(kong)氣前爐(lu)溫不應(ying)超過150℃,且爐(lu)內應(ying)保持正壓。
③. 爐(lu)溫升到工(gong)藝(yi)要求的溫度后,爐(lu)內壓力應保持在(780~1960Pa),調整(zheng)氨分解率達18%~20%.及時(shi)點(dian)燃廢氣。
④. 操作中應(ying)嚴(yan)格執(zhi)行工藝,控制爐(lu)(lu)溫(wen)、氨(an)氣(qi)分解率及爐(lu)(lu)內壓力等達(da)到工藝的要求(qiu)。
⑤. 有時為降低滲(shen)氮層(ceng)表面脆性,工件出爐前可(ke)進行2~4h的(de)退(tui)氮處理(li)。退(tui)氮處理(li)時可(ke)關閉(bi)排氣(qi)口,通入少量(liang)氨氣(qi),以(yi)保持(chi)爐內為正壓。
⑥. 滲氮過程完成后停電降(jiang)溫,工件(jian)隨爐冷至200~150℃再出爐。
2Cr13 馬氏(shi)體不銹鋼二(er)段(duan)滲氮工藝之一見圖7-5。
六、滲氮件質(zhi)量檢(jian)查
①. 外觀檢查
表面不應有(you)裂紋(wen)、剝離或肉眼可見(jian)疏松。表面顏色最好為銀灰(hui)色,在保(bao)證(zheng)滲(shen)層硬度、深度的條件下,也允許表面呈淡藍色(出(chu)爐溫度偏高所致)。
②. 表面便度。
按GB/T 4340.1《金(jin)屬維氏硬(ying)度試(shi)驗第一部分(fen):試(shi)驗方法(fa)》規(gui)定進(jin)行表(biao)面(mian)便度檢須層表(biao)面(mian)硬(ying)度應到(dao)技術(shu)要求,并日,同一件或同批件的硬(ying)度允許差應符合(he)表(biao) 7-7 的規(gui)定。
③. 滲氮層深度(du)。
按(an)GB/T 11354《鋼鐵零件滲(shen)(shen)氮(dan)層(ceng)深度(du)(du)測(ce)定和金相組織檢(jian)驗》的規定檢(jian)查滲(shen)(shen)氮(dan)層(ceng)深度(du)(du),應(ying)達到技術要求(qiu)。并且,同一件或(huo)同批(pi)件滲(shen)(shen)氮(dan)層(ceng)深度(du)(du)允許偏差應(ying)不(bu)大于表7-8的規定。
④. 如有要求(qiu),對滲氮層脆性或疏松(song)的檢查也技(ji)GB/T11354規(gui)定進行,且應符合技(ji)術要求(qiu)。