離子滲氮爐由爐體、真空系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、溫度及真空度測量系統(tǒng)等部分組成。對于多爐體或組合生產(chǎn)線,還有電源切換系統(tǒng)或機械移動結(jié)構(gòu)。多爐體設(shè)備是一套電源控制系統(tǒng)和兩套爐體形成“一拖二”設(shè)備,在第一臺爐內(nèi)進行滲氮的時候,對第二臺爐進行裝爐;當?shù)谝慌_爐離子滲氮結(jié)束進行冷卻時,將電源切換到第二臺爐進行離子滲氮。這樣兩套爐體交替處理,輪流冷卻,可以縮短生產(chǎn)周期。
操作方法:
1.滲氮前的模具必須是先經(jīng)過正火或調(diào)質(zhì)處理過的工件。
2.先用汽油和酒精擦洗工件表面,不得有銹斑、油污、臟物存在。
3.裝入爐內(nèi)后,對稱擰緊爐蓋壓緊螺栓。
4.將爐罐和爐蓋進水口通入冷卻水進行循環(huán)水冷。爐蓋上管道冷卻水下端為進水,上端為出水,爐罐單獨進水,單獨排水,爐蓋所有水管可按低進高出原則串聯(lián),由一個口進水,一個口排水。
5.升溫前應(yīng)先送氮氣排氣,排氣時流量應(yīng)比使用時大一倍以上。
離子氮化時,因工作的溫度直接影響氮化層質(zhì)量和氮化周期。且由于高電壓、輝光和氣氛等因素的影響,給溫度測量造成困難。現(xiàn)階段用于離子氮化爐的測溫方法下面幾種:
(1)目測法測量
關(guān)閉高壓電源,通過觀察窗,用肉眼看工件的顏色來判斷溫度(在黑暗的爐罩內(nèi),金屬在520℃左右呈微紅,550℃左右為暗紅)。顯然,這種方法因人而異,溫差可能很大,氮化質(zhì)量受控條件差。
(2)熱電偶測溫
此法通常使用鎧裝熱電偶做成一種特殊的測溫探頭,緊貼在工件上,通過顯示儀表測量和控制氮化溫度。
為避免熱電偶帶負高電壓,通常在熱電偶頭部與工件之間隔有云母片或石英管等絕緣物,但這樣會使溫度示值偏低,滲氮多用爐且經(jīng)長期工作后,由于陰極濺射效應(yīng),絕緣物表面沾染上金屬粉末而成為導(dǎo)體。使熱電偶仍會帶上負高壓電而被氮化,示值誤差增大。有時因絕緣物與工件接觸不良,會使輝光放電失穩(wěn),引起打弧,影響正常工作。
氨分解率
1 分解率為20 一40 %時活性氮原子多,零件表面可大量吸收氮
2 分解率超過60 %則氣氛中的氫含量高達52%以上,將產(chǎn)生脫氮作用,此時不僅活性氮原子數(shù)量減小,而且大量氫分子和氮分子停滯于零件表面附近,使氮原子不易為表面所吸收,從而使零件表面含氮量降低,滲氮層深度也減薄。氮化前應(yīng)對加熱爐、氮化罐和整個氮化系統(tǒng)的管道接頭處進行氣密性檢查,保證氨氣不漏和在管路中的暢通無阻。