以二段氣體滲氮為例。
一、氣(qi)體滲氮(dan)設備
氣體滲氮(dan)可采用(yong)井式(shi)爐(lu)或(huo)多(duo)用(yong)箱式(shi)爐(lu)。
無論采用何種爐(lu)型,加(jia)熱室(罐)都應(ying)該有良好的(de)密封性,保證氣氛不泄漏(lou)。
設備應有良好可靠的控(kong)溫(wen)(wen)和測溫(wen)(wen)系統,并保(bao)證爐溫(wen)(wen)的均勻性符合GB/T9452《熱處理爐有效加(jia)熱區測定(ding)方法》的規(gui)定(ding),爐溫(wen)(wen)差(cha)不大于(yu)±10℃。
設備還應配套有(you)流量(liang)計、氨分解(jie)測(ce)定儀、U形壓(ya)力(li)計等附屬裝置(zhi),以保(bao)證(zheng)氨氣流量(liang)、分解(jie)率及爐內(nei)壓(ya)力(li)的控制和監測(ce),保(bao)證(zheng)設備運(yun)行時達到工藝(yi)技術要求。
二、滲氮用氣
常見的(de)氣體滲氮原料采用(yong)氨氣。所用(yong)氨氣應(ying)(ying)符合G536《液體無(wu)水氨》標準(zhun)中的(de)一級(ji)標準(zhun),純(chun)度應(ying)(ying)大于95%。氨氣通入爐(lu)內前應(ying)(ying)經過干燥。
三、滲氮(dan)零(ling)件(jian)的預(yu)先處(chu)理
不銹(xiu)鋼(gang)滲氮件(jian)應先進行預處(chu)理(li)
四、滲(shen)氮前的生產準備
①. 檢查待滲氮(dan)工(gong)件(jian)(jian),其(qi)表(biao)面粗糙度應(ying)達到R.1.6μm或更(geng)高。工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面應(ying)經(jing)過(guo)清洗,不得有(you)銹痕、油污和其(qi)他(ta)有(you)損滲氮(dan)質量的臟(zang)物(wu)等。
②. 對工件的非(fei)滲(shen)氮部位(wei)應在滲(shen)前(qian)采取保護措施。
a. 用符合(he)GB/T 9199《防滲(shen)涂料技術(shu)條(tiao)件(jian)》要求的防護(hu)涂料(離(li)子滲(shen)氮件(jian)的防滲(shen)涂料目前(qian)還缺少應用)。
b. 預留(liu)不小于滲(shen)氮深度二倍的加(jia)工余量。
C. 表面鍍0.010~0.015mm深的錫層(ceng),也可鍍0.02mm以上的無孔隙銅層(ceng)或鎳(nie)層(ceng)。
③. 工件裝護前(qian)應先檢查設備的機械、電氣及各控制系統而附屬裝置,保證(zheng)一切正常。
④. 保(bao)提護時應選用正確工裝(zhuang)或裝(zhuang)爐(lu)方式,以(yi)減(jian)少工件的變(bian)形。工件之間(jian)應留有(you)空(kong)隙(xi),以(yi)保(bao)證爐(lu)內氣氛暢通(tong)。
⑤. 根據(ju)技術(shu)檢查要求選用和放置試塊。
五、滲氮操作
①. 工件人爐后,蓋好(hao)爐蓋并密封好(hao)。接通(tong)氨(an)(an)氣(qi)管道,保證氨(an)(an)氣(qi)暢通(tong)和設備(bei)無泄漏(lou)。
②. 升溫(wen)前,先用大氨氣(qi)(qi)量充入爐(lu)內(nei)(nei),排除(chu)爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)(kong)氣(qi)(qi),隨著爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)的(de)減少,可在緩慢升溫(wen)的(de)同(tong)時繼(ji)續排除(chu)爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)(kong)氣(qi)(qi),但排凈爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)前爐(lu)溫(wen)不應超過150℃,且(qie)爐(lu)內(nei)(nei)應保(bao)持(chi)正壓(ya)。
③. 爐溫升(sheng)到工(gong)藝(yi)要求的(de)溫度后(hou),爐內壓力應保持在(780~1960Pa),調整氨分解率達18%~20%.及時點燃(ran)廢氣。
④. 操作中應嚴格(ge)執(zhi)行工(gong)(gong)藝(yi),控(kong)制爐(lu)(lu)溫、氨氣分(fen)解率及爐(lu)(lu)內壓(ya)力等達到(dao)工(gong)(gong)藝(yi)的要求。
⑤. 有時為降低滲氮層表面脆性,工(gong)件出爐前(qian)可(ke)進行(xing)2~4h的退氮處(chu)理。退氮處(chu)理時可(ke)關閉排氣口,通入(ru)少量氨氣,以保持爐內為正壓。
⑥. 滲(shen)氮過(guo)程完成后停電(dian)降溫(wen),工件隨爐冷(leng)至200~150℃再出爐。
2Cr13 馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)二段滲(shen)氮(dan)工藝(yi)之一見圖7-5。
六(liu)、滲氮(dan)件質(zhi)量檢查
①. 外觀檢查
表面(mian)不應有裂(lie)紋、剝(bo)離或肉眼可見疏松(song)。表面(mian)顏(yan)色(se)最好為(wei)銀灰色(se),在保證(zheng)滲層(ceng)硬度、深度的條件下,也允許表面(mian)呈淡藍色(se)(出爐溫度偏高所致)。
②. 表面便(bian)度。
按(an)GB/T 4340.1《金(jin)屬(shu)維氏硬(ying)度試驗第一部分:試驗方法》規定(ding)進行表(biao)面便度檢須層表(biao)面硬(ying)度應到技術要求,并日,同(tong)(tong)一件或同(tong)(tong)批(pi)件的硬(ying)度允(yun)許(xu)差應符合表(biao) 7-7 的規定(ding)。
③. 滲氮(dan)層深(shen)度。
按(an)GB/T 11354《鋼鐵零件滲氮(dan)層(ceng)深(shen)(shen)度測定(ding)和金相組(zu)織檢(jian)驗》的規定(ding)檢(jian)查滲氮(dan)層(ceng)深(shen)(shen)度,應達(da)到技術要求。并且(qie),同一(yi)件或(huo)同批(pi)件滲氮(dan)層(ceng)深(shen)(shen)度允許偏差應不大于(yu)表7-8的規定(ding)。
④. 如有要求,對滲(shen)氮層脆性或疏松(song)的檢查(cha)也技GB/T11354規定進行,且應符合技術要求。