不銹鋼離子氮化技術及應用

離子轟擊化學熱處理是近二、三十年發(fā)展起來的一個新興領域,離子氮化是其中應用*廣泛的一種。從離子氮化開始,現已發(fā)展到滲碳、碳氮共滲、滲硅、多元共滲,這些均屬于表面改性的手段。這些手段在不久的將來,會在機械表面工程上得到更加廣泛地應用。
　　
　　在不銹鋼基體中加入Mo、N、Si等合金元素，或加入以上元素的同時提高Cr含量。采用PRE來衡量PRE=%Cr+(3.3x%Mo)+(16x%N)。在不銹鋼表面通過滲氮，能夠在很大程度上降低不銹鋼的點腐蝕的可能性，由于不銹鋼內部沒有滲氮，不銹鋼的基本力學性能不發(fā)生改變。不銹鋼表面滲氮能夠在不降低鋼材的綜合性能的情況下提高不銹鋼的耐腐蝕性能，適合應用在含氯離子高的環(huán)境中。目前主要有氣體滲氮和離子滲氮兩種方法。
　　
　　離子滲氮與目前工廠使用的氣體滲氮相比,具有顯著的優(yōu)點。
　　
　　(1)滲氮速度快,離子滲氮可以大大縮短滲氮時間,特別是淺層滲氮時更為突出,例如滲氮層深度在0.3～0.5 mm時,離子滲氮的時間僅為普通氣體滲氮時間的1/3～1/5。
　　
　　(2)滲氮層組織易控制,脆性小。
　　
　　(3)無公害熱處理,氣體滲氮、鹽浴滲氮均有污染問題,采用氨氣進行離子滲氮。由于壓力很低66.5～1 330 Pa,使用量極少,也不會產生公害及爆炸問題。
　　
　　(4)節(jié)約能源、氣源。離子滲氮時,由于采用輝光放電加熱工件,電能利用率高,同時離子滲氮速度快,周期短,節(jié)約能源。另外,離子氮化是在66.5～798 Pa低氣壓下進行的,因此,耗氣量極少,僅為氣體滲氮的百分之一。
　　
　　(5)變形小。由于離子滲氮可以在更低的溫度下進行,真空加熱、真空冷卻可以控制加熱和冷卻速度,使之均勻,所以,變形量比氣體滲氮要小。離子滲氮具有如此多的優(yōu)點,已廣泛應用在機車制造、交通運輸機械、動力機械、輕工機械和醫(yī)療器械等方面的中小負荷、精度高,滲氮后很少留磨量或不留磨量。而且對那些耐疲勞、耐磨損的零件,取得了良好的效果。
　　
　　總之,等離子體熱處理技術的研制成功,把表面熱處理技術提高到一個嶄新的階段,對提高產品質量,節(jié)約原材料、節(jié)約能源,降低勞動強度,提高效率,減少環(huán)境污染等都有著重要的意義。

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