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        離子轟擊化學熱處理及離子滲氮原理

        文章出處:青島豐東熱處理責任編輯:青島熱處理設備小編查看手機網址
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        人氣:-發表時間:2015-09-17 09:00【

        離子轟擊爐是把氣體輝光放電的試驗裝置變為工業生產所需的設備,離子滲氮就是其中的一例。它是利用輝光放電形成等離子體在金屬表面進行滲氮處理。     

        離子轟擊處理過程大致分為以下幾部分:

        (1)利用輔助加熱源的熱輻射加熱工件,使工件上的油脂及其他揮發性物質汽化后被真空泵排出爐外,這一步只針對帶輔助加熱雙熱源離子氮化爐。

        (2)離子清潔。借助離子轟擊,將工件表面上的油脂及臟污物質轟擊出工件表面,使工件表面清潔。

        (3)活化表面。利用滲劑中分解的氫或凈氫,在直流電場中電離成正離子,并轟擊工件表面奪取工件表面氧化膜中的氧,從而達到活化金屬表面。

        (4)離子或分子離子在活化的金屬表面凝聚,發生電化學反應,即吸收電子變成活性原子或分子離子吸收電子降價析出活性原子滲入金屬基體。由于離子或分子離子轟擊能量較大, 使滲入活性原子進入4~ 5層原子厚度內。    

        (5)離子轟擊能量非常大,有人對離子轟擊陰極能量做過實驗, 電壓在800 V時離子能量相當于520e 氣體氮化時鐵表面氮原子能量的3000倍。這樣大能量的離子沖擊工件表面, 不僅引起陰極濺射, 而且使表面形成深度約0.05 mm的位錯層。這一薄層位錯的形成,給氮擴散提供通道,從而加速了擴散。

        青島豐東離子滲氮爐采用立式爐體,保溫式爐體,爐膽采用馬弗結構,頂部配有攪拌風扇,實現爐內充氮對流加熱。加熱器布置在爐膽外部,分區加熱。每個區配有獨立的冷卻系統,溫度分區調節。爐內雙熱電偶,實時多點監控。爐內壓力雙閉環自動控制,模擬量比例調節,壓力無波動。配備多路氣體,流量采用質量流量計精確控制。電源采用20KHz高頻脈沖電源,配備專業工業控制計算機及專家模擬軟件,滲氮過程自動控制,實現無人值守。

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