工件的渗氮处理是否会影响自身的性能测试

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工件的渗氮处理是否会影响自身的性能测试
作者:离子渗氮 日期:2014年01月23日 来源:德州德凯  【字体: 】  

  离子渗氮或多元共渗是从一开始就发展起来的化学热处置方法之一,这种技能具有渗氮速度快、渗层质量好、变形小、无污染、节能、节气等特征,能明显跋涉零部件的硬度、耐磨性和抗咬合力,跋涉疲劳强度,然后跋涉工模具的质量和使用寿命。

  影响离子渗氮质量的要素许多,文献研讨标明首要有电流类型、电流密度、辉光电压、气体气氛、气体压力、氮化温度和保温时间等。这篇文章首要研讨的内容是用不相同的脉冲电源(电参数),在不相同气体成分和压力(气氛参数)下,对常用于制作工模具的材料进行3种不相同电源的通常离子渗氮和加ma,渗氮技能的试验,并对其金相组织、表面硬度和渗氮层厚度进行测量。

  试件和试验条件

  为了对带窄缝工模具的渗氮技能质量进行研讨,并分别用45钢、35CrMoA钢制作了各1组试件。

  离子渗氮技能试验是在杭州等离子体装軠有限公司出产的设备上进行的。

  关于通常离子渗氮技能,电源分别用直流电源、BTO斩波脉冲电源和IGBT逆变型脉冲电源,分别进行试验;电流密度为,气体成分为NH3+N2,其间N/H=4,保温时间为8h,处置温度均选用5200C,压升率控制在8Pa/h以下,气体压力分别为500Pa, 650Pa, 800Pa,辉光电压分别为500V、650V、800V。

  关于加氩渗氮技能选用直流电源,气体成分为NH3/Ar=1:2,保温时间为5h,处置温度为500°,气压为200Pa,电流密度为,辉光电压为750V。

  试验效果和分析

  渗氮处置后将试件切开,进行金相分析、硬度查验和渗氮层厚度测量。图2分别为45钢材料在用IGBT逆变型脉冲电源进行离子渗氮下的金相组织。

  1.金相组织相片可见,顶部a点处的化合物层厚度较厚,约有15μm;而槽的下部c点处的化合物层厚度较薄,约为a点处的一半(7-8μm);上部b处的化合物则很薄,大约只需2-3μm。

  2.气氛压力越高时渗氮硬度就越高;3种电源中,用IBGT逆变脉冲电源时的渗氮硬度最高,用BTO斩波脉冲电源次之,用直流电源渗氮时渗氮层硬度最低。另外,辉光电压越高渗氮层硬度也越高,但对3种电源的影响程度不相同,其间用IBGT逆变脉冲电源时的影响较大,用IBGT逆变脉冲电源渗氮时辉光电压在700-800V、气氛压力为650-800Pa时效果较佳。

  3.在用IBGT逆变脉冲电源进行渗氮时,顶部。处的硬度高,且受辉光电压和气氛压力的影响较小;但在上部b处则明显受辉光电压和气氛压力的影响;而下部c点处的影响也较大,但略小于底部。

  4.加氢技能有利于跋涉渗氮层的表面硬度,原因是合金氮化物的弥散强化效应所构成的;从硬度梯度的分布可见,加氩渗氮有利于氮的松懈,使其内部一定厚度内有ν'相或α+ν'相存在;而通常技能用直流电源渗氮层较薄,硬度也低。

  结语

  1.关于带窄缝工模具的离子渗氮技能,不论模具材料选用哪一种,用IGBT逆变型脉冲电源的效果最佳。

  2.用通常直流电源和通常脉冲电源进行渗氮处置时,在窄缝深处的渗氮效果很差,其硬度与未经处置的原材料相差无几,不适合其渗氮处置。

  3.带窄缝的工模具进行离子渗氮时,气氛压力宜高(800Pa时最佳),辉光电压宜高(780V时最佳),但气氛压力和辉光电压不能无限制地增大,所以改用电流类型是比较好的方法。

  4.加氩技能有利于氮的松懈,减少表面ε相层和强化氮化物的弥散效果。



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