程序自动控制真空渗氮设备与工艺研究

气体渗氮由来已久，因处理时间长、消耗气源而逐渐被离子渗氮所代替。离子渗氮工艺简单、省时省能源，但对于有狭缝和易产生放气或辉光叠加的工件经常发生打弧超温甚至局部熔化而损坏。铝挤压模和压铸模一般在试模后进行渗氮处理，因粘有少量难以清洗的铝在升温过程中蒸发产生弧光而无法进行正常离子渗氮处理。１９８６年，我们共同设计制造程序自动控制真空氮渗设备和研究真空脉冲渗氮工艺。几年来应用实践证明，这种设备装炉量大、     

控制渗氮变形的办法

在渗氮过程中,我公司的机床产品工件一直存在着渗氮变形问题。针对这种问题,公司购进了一台Ф600mm×700mm规格的小型离子渗氮炉。我们对离子渗氮设备及影响离子渗氮变形因素进行了分析,并做了大量的离子渗氮工艺试验和离子渗氮变形工艺参数的数据积累,通过对这些数据进行比对分析,最终找出了合理控制离子渗氮变形的解决办法。     

离子渗氮技术的进展

离子渗氮的发展历史证明,等离子技术的应用有着广阔的前景。自1930年德国B.Berghaus和美国J.Egan先后提出在气体放电中进行钢铁渗氮的方案取得专利至今,已有70多年的历史。由于那时未能解决大电流辉光放电条件下稳定工作的问题,致使这一方法在发表后的30年间迟迟没有在工业生产上应用。20世纪60年代初,随着电子技术的发展和对离子渗氮技术研究的深化,以及灭弧     

低硬度离子渗氮件的返修

我厂剪板机、折弯机柱塞及活塞等摩擦偶件用40Cr钢制造,其技术条件为调质硬度269HB,表面离子渗氮处理,渗氮层深0.35～0.45mm,硬度≥500HV。使用LD—100型钟罩式辉光离子渗氮设备进行520℃ x 8h渗氮,炉压400～800Pa,电压700～900V,电流密度0.5～1mA/cm~2。由于离子渗氮炉温度均匀性差、准确测温困难,零件种类与装炉量不尽     

离子渗氮技术的研究和工艺

通过对等离子体特性的分析,深入研究离子渗氮的基本理论,最后提出 子对离子渗氮设备和工艺的要求。     

LD—150离子渗氮炉的改造设计

众所周知,离子渗氮具有渗速快,渗层组织易于控制,脆性和变形小,无公害等优点。经离子渗氮处理过的零件,表面硬度高,耐磨性好,且耐蚀性及疲劳强度都有较大提高。 抚顺石油二厂是我国500家大型企业之一,需离子渗氮处理的耐磨及耐腐蚀零部件较多,但由于该厂的离子渗氮炉(20世纪70年代产品)结构较简单,多处设计不合理,使用中存在的问题较多,     

离子渗氮技术的进展

离子渗氮技术自发明以来，以其渗速快、热效率高、渗层质量高、综合力学性能好受到广泛关注。离子渗氮不仅能实现可控氮化和局部硬化，不生成脆性相，且渗层致密，有更高的耐磨性、耐蚀性和抗疲劳性能，生产周期短，工件变形小，因而在工业生产上得到广泛的应用。近几年来，热处理工作者从不同角度研究离子渗氮的原理、工艺和设备，推动了离子渗氮技术的发展。本文将简单介绍一下近几年离子渗技术的进展，以期对同行有所帮助。     

极具竞争力的离子渗氮设备

本文介绍了离子渗氪设备近几年的进展，其中包括：真空隔热层曲采用；快速冷却系统及真空炉用风机；加热管辅助加热的内热式炉膛；大动率脉冲电源；炉内氮势的自动测量及控制。同时还介绍了Ipsen公司等国内外一些公司的新型全自动离子氮化设备以及大连开发区圣洁真空技术开发有限公司用于离子渗氮设备的几项专利技术，通过研究分析发现，离子渗氮设备的这些进展大大提高了离子渗氮工艺技术的应用性和可靠性，不但降低了生产成本，并且使渗氮质量大大提高，从而使得离子渗氮的工艺技术飞快发展。     

提高不锈钢离子渗氮质量

离子渗氮作为一种节能的和清洁的热处理工艺,在我国获得了迅速发展,其应用领域还在不断扩大。由于离子渗氮能直接去除不锈钢表面的钝化膜,并易于实现局部渗氮和较容易控制氮势,在不锈钢表面强化方面显示出较大优越性。不锈钢表面强化已成为离子渗氮工艺应用的一个重要方面。 众所周知,经离子渗氮处理后不锈钢的表面硬度、耐磨性和抗擦伤、抗胶合能力有大幅度提高。但是,如若处理不当,容易发生表层剥落、硬化层(渗氮层)厚度不均匀以及耐腐蚀性能大幅下降等质量问题。耐热钢也有类似情况。本文根据近年来发表的研究结果,就这些问题进行分析讨论。     

真空高压气体渗氮工艺与设备探讨

气体渗氮工艺广泛用于机械零件的生产中，它有许多优点，但也有不足之处，如工艺时间长等。为此，人们采取了很多方法来提高渗氮速度，高压渗氮就是其中之一。在国外，石油机械零件的渗氮压力达到了0．5～0．6MPa（5～6kgf／cm^2）以上；在国内，增压渗氮可明显提高渗氮速度。     

曲轴离子渗氮工艺的改进

离子渗氮的温度可根据零件的材质、技术要求（包括：渗氮层硬度和深度、心部硬度、允许的变形量等）综合考虑进行选择。生产上常用的渗氮温度范围为450～650℃。对结构钢而言，渗氮温度低能得到较高的渗层硬度，保持较高的心部硬度，减小变形，但渗层较浅；若渗氮温度高，则心部强度降低，变形增大。保温时间的长短取决于零件的材料、渗氮层深度和渗氮温度。     

光纤测温在离子渗氮炉中的应用

众所周知，离子渗氮具有渗速快、渗层组织易于控制、脆性和变形小、无公害等优点，经离子渗氮处理的零件，其表面硬度高，耐磨性好，且耐蚀性及疲劳强度都有较大的提高。然而，由于离子渗氮零件的热能获得与一般传统的加热方法不同，没有一个等温的炉膛，而是靠离子轰击自身发热的，     

强韧化处理3Cr2W8V钢模具的离子渗氮

对经高温淬火加高温回火强韧化处理的３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢模具进行了离子渗氮。利用金相、Ｘ射线衍射分析、扫描电子显微镜等手段研究了渗氮层的组合、相组成及其磨损机理。结果表明，３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢模具强韧化处理后再经离子渗氮处理，可在保持基体良好的强韧性、耐热疲劳性的同时，提高表面硬度和耐磨性能，使模具使用寿命大幅度提高。     

离子渗氮对齿轮精度的影响

渗氮在齿轮表层强化中的应用日益广泛,而对渗氮后齿轮变形和精度变化的研究十分匮乏。分析了渗氮变形产生的原因,阐明了变形的影响因素和一般规律,对42CrMo和40CrNiNo两种材料3种规格的齿轮进行深层离子渗氮处理,并系统测量了渗氮前、后齿轮各项误差的变化。试验表明,齿轮渗氮后精度下降0.5～1级;并得出深层离子渗氮对齿轮变形的影响规律及齿轮精度下降趋势,为渗氮齿轮设计制造及控制变形提供了参考。     

H13渗氮后的性能研究

以热作模具钢H13为例对其实施离子渗氮工艺进而研究其性能变化。对采用不同渗氮温度和不同渗氮保温时间进行离子渗氮处理后的H13模具钢样品进行了实验,当渗氮温度为500℃、保温时间为8 h时性能最佳,其表面硬度为1 250HV,渗氮层厚度为241μm。     

离子渗氮炉的隔热层和快速冷却系统

离子渗氮具有渗速快，渗层组织易于控制，脆性小，无公害等优点。经离子渗氮后的零件，其表面硬度高，耐磨性好，且耐腐蚀性和疲劳强度都有较大的提高。由于其经济性和无污染，它的应用范围不断扩大。这一技术具有高度灵活性，可用于解决磨擦条件下的许多问题，如磨损、疲劳、腐蚀、     

离子渗氮工艺对工模具质量的影响

针对常用的工模具材料，在不同的电流类型、气体气氛、渗氮温度、加氩工艺下进行离子渗氮处理，并对试件进行金相分析和硬度测量。试验表明，带窄缝工模具，用IGBT逆变型脉冲电源的离子渗氮工艺较为合理；加氩工艺有利于减小表面ε层和增加渗氮层的硬度和厚度。     

时效硬化渗氮齿轮钢及深层渗氮工艺

为了满足大型高速重载齿轮的要求,开发了一种时效硬化型渗氮齿轮钢20Cr Ni3Mn2Al及其深层离子渗氮工艺。材料在空冷固溶处理状态下硬度为283～332 HBW,可保证具有良好的切削加工性,采用520～540℃变温深层离子渗氮工艺处理后,表面硬度高,化合物层薄,硬度梯度平缓;表面以下0.1 mm处硬度大于900 HV,0.4 mm处硬度大于600 HV,渗氮层深大于0.6 mm,基体硬度升至400～450 HV。可用于制造高速重载精密齿轮,部分替代渗碳齿轮,省去渗碳和油淬工序,简化了工艺,减少了畸变。     

从显微组织分析渗氮齿轮的弯曲疲劳寿命

对25Cr2MoV离子渗氮和气体渗氮齿轮进行了化学成分、力学性能和金相组织分析。通过对其显微组织的观察和测定，对比分析了显微组织对渗氮齿轮弯曲疲劳寿命的影响因素。     

渗氮齿轮代替渗碳齿轮研究的进展

本文简要评述了传统渗碳齿轮为得到高性能和长寿命,以及克服渗碳淬火畸变存在很多难题。介绍了渗氮齿轮有低温热处理和齿轮变形量小、畸变小的根本优势,评估了半个世纪以来,渗氮齿轮研究和应用的成果,表明研制新型时效硬化钢和深层离子渗氮工艺,可以实现高性能渗氮齿轮成功替代渗碳齿轮。研制成功20CrNi3Mn2Al时效硬化钢及其相应深层渗氮工艺,可替代模数在10mm以下和渗碳层在2mm以下的渗碳齿轮。