一(yi)、氮化(hua)處理概述
氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經氮化處理的制品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。
二、滲氮前的零件表面清(qing)洗
大部分零件,可以(yi)使(shi)用(yong)氣(qi)體去(qu)油(you)(you)法(fa)去(qu)油(you)(you)后立刻滲(shen)氮(dan)(dan)。部分零件也(ye)需(xu)要用(yong)汽油(you)(you)清洗比(bi)較好,但在滲(shen)氮(dan)(dan)前之(zhi)最后加工方(fang)法(fa)若采用(yong)拋光(guang)(guang)、研磨(mo)、磨(mo)光(guang)(guang)等,即可能產生阻礙(ai)滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)表面(mian)層,致使(shi)滲(shen)氮(dan)(dan)后,氮(dan)(dan)化層不均(jun)勻(yun)或發生彎曲等缺(que)陷。此時宜采用(yong)下列二種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)之(zhi)一去(qu)除表面(mian)層。一種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)在滲(shen)氮(dan)(dan)前首先(xian)以(yi)氣(qi)體去(qu)油(you)(you)。然(ran)后使(shi)用(yong)氧(yang)化鋁粉將(jiang)表面(mian)作(zuo)噴砂處理(abrasive cleaning)。第二種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)即將(jiang)表面(mian)加以(yi)磷酸皮膜(mo)處理。
滲氮爐的排除空氣
將被(bei)處理零(ling)件(jian)置于滲(shen)氮(dan)爐中,并將爐蓋密封后即可加熱(re),但加熱(re)至(zhi)150℃以前須(xu)作爐內排除空氣工作。
排除(chu)爐內(nei)的(de)主要(yao)功用是防(fang)止氨氣(qi)(qi)分解時與空(kong)氣(qi)(qi)接觸而發生爆炸(zha)性氣(qi)(qi)體(ti),及防(fang)止被處理物及支架(jia)的(de)表面氧化(hua)。其(qi)所使用的(de)氣(qi)(qi)體(ti)即有氨氣(qi)(qi)及氮氣(qi)(qi)二種。鑄鐵滲氮排除(chu)爐內(nei)空(kong)氣(qi)(qi)的(de)要(yao)領如下:
①被(bei)處理零件裝妥后(hou)將(jiang)爐(lu)蓋封好,開始通無水氨氣,其(qi)流量盡(jin)量可能多(duo)。
②將加熱爐之自動(dong)溫度(du)控(kong)制設定在150℃并開始(shi)加熱(注意爐溫不(bu)能高于150℃)。
③爐中之空氣排(pai)除至(zhi)10%以(yi)(yi)下,或(huo)排(pai)出之氣體含(han)90%以(yi)(yi)上之NH3時,再將爐溫升高至(zhi)滲氮溫度。
氨的分(fen)解率
滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)是鋪及其他合金元素與初生(sheng)態的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)接觸而進(jin)行,但初生(sheng)態氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng),即(ji)因氨氣(qi)(qi)(qi)(qi)與加熱中(zhong)的(de)(de)(de)鋼料接觸時(shi)鋼料本身成為觸媒而促(cu)進(jin)氨之分(fen)解(jie)。汽車模具滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)雖然在各種分(fen)解(jie)率的(de)(de)(de)氨氣(qi)(qi)(qi)(qi)下,皆(jie)(jie)可滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan),但一(yi)般(ban)皆(jie)(jie)采用15~30%的(de)(de)(de)分(fen)解(jie)率,并(bing)按滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)所需厚度至少保持(chi)4~10小時(shi),處(chu)理(li)溫度即(ji)保持(chi)在520℃左(zuo)右。冷(leng)卻大部份的(de)(de)(de)工業用滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)爐(lu)(lu)皆(jie)(jie)具有熱交換機,以(yi)期在滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)工作完(wan)成后(hou)加以(yi)急速冷(leng)卻加熱爐(lu)(lu)及被處(chu)理(li)零(ling)件。即(ji)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)完(wan)成后(hou),將加熱電源(yuan)關閉(bi),使爐(lu)(lu)溫降低約50℃,然后(hou)將氨的(de)(de)(de)流量(liang)增加一(yi)倍后(hou)開始(shi)啟開熱交換機。此時(shi)須注意觀(guan)察接在排氣(qi)(qi)(qi)(qi)管上玻璃(li)瓶(ping)中(zhong),是否有氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡溢出(chu),以(yi)確認(ren)爐(lu)(lu)內之正壓。等(deng)候導入爐(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)(de)氨氣(qi)(qi)(qi)(qi)安定后(hou),即(ji)可減少氨的(de)(de)(de)流量(liang)至保持(chi)爐(lu)(lu)中(zhong)正壓為止。當(dang)爐(lu)(lu)溫下降至150℃以(yi)下時(shi),即(ji)使用前面所述之排除爐(lu)(lu)內氣(qi)(qi)(qi)(qi)體法(fa),導入空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)或氮(dan)(dan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)后(hou)方可啟開爐(lu)(lu)蓋(gai)。
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