金属材料表面离子轰击新技术

金属材料外表离子轰击技术701978氮化和离子复合处理争论。对热挤压铝型材模具钢3Cr2W8V、进口〔仿〕H13钢。不锈钢、化和离子复合处理争论。近年来，又开展对长轴类工件施行离子处理外表强化工作，诸如，高精度大型瓦楞辊和生产淀粉刮刀进展外表强化处理争论。使工件外表既提高硬度，又保持基体强度。耐腐蚀性能和耐磨性能也格外显著。为社会制造了较大的经济效益。屡次获得国家科委“七五”攻关奖、中国有色金属总公司和省市级有关部门的嘉奖。离子轰击氮化法的差不多原理离子氮化是利用辉光放电这一物理现象对金属材料外表强化的氮化法。在低压的氮气或氨气等气氛中，炉体和被处理工件之间加以直流电压，使产生辉光放电，在被处理外表数毫米处显现急剧的电压降，气体中的离子，朝着图1箭头所示方向向阴极移动〔如图1〕。当接近工件外表时，由于电压剧降而被猛烈加速，轰击工件外表，离子具有的动能转变为热能，加热了被处理工件，同时一工件外表“溅出”电FeN。地分解为低价氮化物的氮原子相结合，促

局部别子直截了当注FeN由于吸附和在表进氮化。

铁原子和由于电子作用而形成的原子态氮氮的铁又被溅射到辉光等离子气体中与降压 降电 下极阴壁炉面表理处件工等离子区壁炉面表理处件工等离子区 电子电子离子离子Fe+Fe+NFeN吸附FeN吸附FeFeN2Nε相γ相FeN3NαFeN4NFeFe图1 离子氮化的外表反响图离子轰击〔氮化〕处理工艺特点耐磨损的表层严密结合在基体上。在处理过的工件外表所的表层质地致密。强韧性能兼备。优于诸如气体氮化，气体软氮化23松，性脆，硬度强度过大，与基体的结合差等“弊病”。经本工艺处理的工件能保持良好的外表光滑度，同时能够保持特地高和变形量小。能够处理具有窄缝工作带的铝型材模具，目前，国内离子氮化处理深度窄缝的力量一样在1.50.8不多到达国际先进水平，且本工艺重复性好。N))0N))0F(0(NF本工艺一般离子氮化工艺1720本工艺处理过的H13〔〕的5～38倍，而摩擦力矩仅为未经处理试样的六分之一。经本工艺处理后，铝型材挤压模具3～7本工艺适合对长轴类工件外表进展离子轰击外表强化处理，诸如，长度为3.3米，厚度416035CrMo42CrMo38CrMoAl图2 H13钢试样离子复合处理渗层与一般离子氮化渗层的X图2 H13钢试样离子复合处理渗层与一般离子氮化渗层的X射线衍射曲线比照料螺杆的外表硬化处理。经本技术表 面强化处理后，可大幅度地提高其硬度和耐磨性能。特地是直径为300毫米，长度为3米的35CrMo理的变形难题。〔14〕。离子轰击〔离子氮化〕设备5.51LHQ－150DLCH－120式离子轰击强化炉，可对长轴类φ600毫米，长为3.5米工件进展外表强化处理；还有一台堆LD2－50A1.4Ja－50X工件进展检测分析，以便保质保量交给用户使用，近年来，用本技术我院担当的争论、开发课题1982型耐靡耐蚀材料离子氮化钛合金密封副争论 中国有色总公司三等奖BLTi－32－200型钛泵的研制 1984年辽宁省优秀科技成果三等奖建筑铝型材挤压模具制作争论 1988年有色总公司二等奖1989高精度大型瓦楞辊外表离子强化工艺争论 1995年中国有色总公司科技进步三等奖钛－钌－铱三元基质PH电极的研制 1997年通过广州市科委组织鉴定本技术对钛及钛合金外表强化处理应用3～10Hv0.31800～2400,磨耐腐蚀性能可提高几十倍到一千多倍，适宜在动负荷，摩擦力和腐蚀性介质三者同时存在的苛刻环境中长期工作。如，Ti-6Al-4V合金制用于自然气生产用平板阀阀板和阀座，经高温离子氮化仍具有令人中意的尺寸精度和外表光滑度，综合性能均优于同规格的美制部件。除此之LWL－500－300N提高耐磨和耐腐蚀性能，延长其使用寿命，得到令人中意的成效。12001200气体软氮化〔560，5小时〕1000离子符合处理〔550，5小时〕)米毫斤800公0 600(度硬微400显2000100200300距外表的距离(微米)图3 H13模具钢试样渗层硬度分布曲线1瓦楞辊外表离子强化处理前后变形量检验结果(单位：mm)左中B右左中右强化前0.0230.0390.0370.040.030.03强化后0.0300.0400.0400.0350.020.02B左上辊中右左下辊中右强化前0.0400.0500.0450.0380.0430.027强化后0.0500.0600.0500.0400.0300.030B上辊下辊左中右左中右强化前0.0400.0450.0250.0400.0450.035强化后0.0500.0500.0300.0410.0500.038B上辊下辊左中右左中右强化前0.0300.0300.0400.0170.0250.040强化后0.0400.0400.0500.0200.0400.050左中BC右左中右强化前0.0290.0250.0350.