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滲氮多用爐速度快有什么原因?

2021-01-18 05:25:28

滲氮多用爐速度快有什么原因?

滲氮多用爐是在離子的轟擊下進行的。處于位降區的離子的平均能量約為幾十電子伏特。當電壓力為800伏時,氮離子所具有的能量比氣體滲氮氨分解時所得氮原子的能量高3000倍。高能粒子轟擊產生濺射,與鐵原子從表面分離飛濺的同時,碳、氧和合金元素也被轟擊出來,使零件表面的氧化物和碳化物還原。如果有氫氣存在,則既可防止氣氛中殘留氧的氧化作用,又可還原零件表面的氧化物,從而得到一個活性的潔凈🍃表面,使ꦗ滲氮反應相當活躍。

滲氮🥂時氮的遷移主要是通過鐵原子的濺射和氮化鐵沉積過程來實現的。因此滲氮一開始就形成富氮相與零件表面的α-Fe直接接觸ဣ。這樣高速度地供氮,促使α-Fe很快就被氮飽和。幾分鐘后,相應的化合物層就與被氮飽和的α-Fe建立了平衡,而氣體滲氮零件表面出現氮化物層一般需要1~2小時。

滲氮時高能粒子和金屬表層晶格中的原子彈性碰撞,產生了高密度位錯。對離子轟擊過得純鐵箔的電子顯微鏡觀察🅘研究表明,位錯密度提高將增加材料的滲透能力,從而加速了氮的擴散。

在氣體滲氮初期氮的擴散主要是沿著晶界進行的。氮與晶界上的碳化物相接觸形成了碳氮化合物。這樣,相當一部分氮無益地消耗了,而且所形成的碳氮化合物還強烈地阻礙晶界擴散,使滲氮層向內推進速度減速,而且主要是沿著位錯狗擴散。此外,碳從表面被濺射ꦆ出來,使晶界處于脫碳狀態,明顯阻礙了在奧氏晶體界上形成碳氮化合物。這樣氮原子也可以順利地沿著無碳氮化合物的晶界擴散,因此擴散ꦬ速度顯著加快。

滲氮溫度和保溫時間相同時,的滲層比氣體滲氮的深特別當滲層在0.2mm以下時,滲氮能更有效地縮短滲氮時間,以38CrMoAlA鋼為例,如果要求滲層深度為0.5mm,滲氮需要20~30小時,氣體滲氮則需要40~50小時,在滲氮層較淺的情況下,滲氮得到0.2mm滲氮層只要2~4🐬小時,而氣體滲氮則需要10小時。

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