模具氮化及氮化设备PPT学习教案

1、会计学1模具氮化及氮化设备模具氮化及氮化设备1 ）：向炉内不断输入氨气2 ）：氨分子向金属表面迁移3 ）：氨分子吸附在金属表面4 ）：氨分子在相界面上不断分解，形成氮原子和氢原子5 ）：活性原子复合成分子，经相界面反应的扩散层界，不断从炉内排出6 ）：表面吸附的氮原子溶解于a-Fe中7 ）：氮原子由金属表面向内部扩散，并产生相应的浓度梯度8 ）：当超过a-Fe中的溶解度后，在表面开始形成氮化物9） ：氮化物沿金属表面的垂直方向和平行方向长大10）：氮气物层不断增厚11）：从氮化物层向金属内部扩散。第1页/共33页第2页/共33页第3页/共33页第4页/共33页n条件。第5页/共33页第6页/共

2、33页第7页/共33页泡瓶内盛水，以观察供氨系统的流通状况。在渗氮工艺控制技术中，渗氮气氛的“氮势”可定义为PNH3/PH21.5，可见氨分解率越低（通氨越多），氮势越高。第8页/共33页机控制成为可能。第9页/共33页第10页/共33页第11页/共33页第12页/共33页第13页/共33页第14页/共33页第15页/共33页第16页/共33页第17页/共33页第18页/共33页率增高，影响炉气氮势控制。如遇此情况，停炉进行脱氮处理。600-650保温4-6H。第19页/共33页炉内510-520，控制530-550分解率30-50分解率70-808-10h1-2h随炉冷到200以下出炉空冷排

3、空正压第20页/共33页300 450 炉内510-530控制530-550 分解率 60-分解率35-50 8-10h1-2h05h05h正压正压正压炉冷到200以下空冷第21页/共33页 炉内510-530 控制540-550分解率 40-60 分解率 70-90500-510分解率20-303000、5h4-5h4-5h1-2h正压正压随炉降温到200以下出炉空冷二段氮化法：强渗与扩散两段，可以减缓氮化层梯度，缩短氮化总的时间。第22页/共33页缺陷特征缺陷特征 产生原因产生原因 预防及补救措施预防及补救措施渗氮层深浅度（1）温度低，保温时间不够。（2）第一阶段氨分解率过高、过低。（3）

4、装炉不当，工作之间距离太小。（4）新炉罐夹具有未预渗或使用时间太久。（1）严格工艺纪律，按规定的温度、时间生产。（2）补救：在正常温度下再渗氮数小时表面硬度低（1）升温速度快，渗氮罐内温差大，氮化温度高。（2）中断供氨。（3）第一阶段保温时间短，第二阶段保温时间太长，氨分解率过高。（4）装炉量太多，炉气循环不好。（5）零件表面不清洁，有氧化皮。（6）新渗氮罐和夹具未预渗氮。（1）经常校队炉温、仪表。（2）缓慢升温，升温到300、400-450保温1h均温。（3）根据工艺试验确定各个阶段的氨分解率，确定各个阶段保温时间。（4）补救措施 允许重新渗氮，按原工艺也行。渗氮层硬度不均匀有软点（1）炉温

5、不均匀，装炉量多，模具靠在一起或进氨气管道堵塞。（2）材料夹杂物严重。（3）表面油污。（1保证设备炉温均匀5，模具拆开装炉，保证一定间隙使炉气畅通，循环正常（2）加强原材料检验。（3）氮化前将工件清洗干净。第23页/共33页 缺陷特征缺陷特征 产生原因产生原因 预防及补救措施预防及补救措施渗氮层出现网状或波纹状氮化物或针状鱼骨状氮化物（1）炉温过高，氨含水高（2）材质晶粒粗大，脱碳层未去除（3）工件有棱边锐角（1）严控渗氮温度（2）氨应脱水充分，干燥剂更换或再生（3）严控热处理工艺，实行无氧化加热（4）避免棱边和锐角表层脆性过大表面起泡剥落（1）液氨含水量高（2）表面脱碳层未去除掉（3）氨分解

6、率过低（4）退氮处理不当，时间不足（5）零件表面粗糙有锈蚀（6）原材料带状组织及非金属夹杂物严重（7）尖角、表层处形成波纹状氮化物或网状氮化物（8）白亮层太厚（9）渗氮层深度不均匀（1）更换氨干燥剂或干燥剂再生（2）加大模具加工余量，表面不得有脱碳、贫碳（3）按技术要求进行退氮处理，降低含氮量（4）挽救方法：凡不因表面脱碳而引起的脆性可以退氮处理，允许表面有氧化色，可在空气中冷却，加工余量大时，可磨掉一些化合物层（5）将零件清理干净（6）通过预先热处理，消除原材料缺陷（7）选用合格原材料（8）零件尽量采用圆角或倒角（9）带试样检查，调整工艺参数（10）保证装炉间隙使炉气畅通、温度均匀第24页/

7、共33页缺陷特征缺陷特征 产生原因产生原因 预防及补救措施预防及补救措施表面出现氧化色（1）渗氮罐漏气、退氮处理或降温时炉内压力低，使冷空气进入（2）出炉温度过高（3）干燥剂失效（4）管道有积水（1）常查炉体密封情况，消除管道积水（2）降温或退氮处理时，炉压应大于200pa，不得出现负压（3）定期烘烤干燥剂或更换（4）补救方法：可以用低压喷砂消除之再在500520补渗24h通氮炉冷至200以下出炉渗层不致密抗蚀性差（1）表面渗氮浓度低（2）零件原来有锈斑（1）氨分解率太高，适当调低（2）仔细清理工作表面可以重新渗氮第25页/共33页层白亮层硬度高达950-1050HV，脆性较大，对微裂纹很敏感；而在渗氮层的次表层，还易出现脉状氮化物，脉状氮化物韧性低，易剥落。因而，渗氮层的质量控制对提高模具表面的热疲劳性能有很大的影响。第26页/共33页o2原子在原奥氏体金界偏聚形成合金氮化物。合理控制渗氮时间、温度和氮势，脉状组织可减少为细小颗粒状。第27页/共33页第28页/共33页第29页/共33页第30页/共33页渗氮层深度渗氮层深度 深度偏差深度偏差 单件 同批0.3以下0.050.100.3-0.60.100.150.6以下0.150.20第31页/共33页n51-31-2级合格 硬度种类硬度种类氮化