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发表于 2007-5-29 07:52:04
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来自: 中国湖南衡阳
目前工业生产中使用的氮化方法有三种,即液体氮化、气体氮化和离子氮化,三种氮化方法之间具有互补性。
0 A* F; S H# l 随着人们环保意识的加强,一系列环保法律法规相继出台,液体氮化和气体氮化因污染问题已不为都市工业所接受,相继从都市工业中退出。如上海市除真空热处理、感应热处理和离子渗氮工艺可继续留在市内从事生产外,其他热处理工艺生产都已搬出市区,另求生存之道。* S: | N! X1 i% S5 ?' \" M
除上述突出弊端外,液体氮化因受设备容量限制,对大型零件的氮化也显得无能为力,而且零件经液体氮化后,表面疏松较严重,更限制了其应用范围。但客观地将,液体氮化对某些材质的小工件氮化仍具有其独到之处。
. Y/ r* b1 ]! c 气体氮化因工艺周期长(如氮化层深度要求为0.6mm时,其保温时间可长达90小时)、氨气消耗量大、能源消耗多、生产成本高,废气、废水难以处理,其应用范围也正在逐步缩小。8 l- L. ` ^ G+ b, S
与上述两种氮化方法相比,离子氮化法具有以下一些优点:
' g9 ?8 \: M7 F0 d* L( p, Z$ G ①由于离子氮化法不是依靠化学反应作用,而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理,所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。
$ ~8 k: ~+ X" u% L7 Z) v ②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用,因而与以往的氮化处理相比可显著的缩短处理时间(离子渗氮的时间仅为普通气体渗氮时间的1/3—1/5)。5 w4 g d+ S, F6 T5 S$ m
③由于离子氮化法利用辉光放电直接进行加热,也无需特别的加热和保温设备,且可以获得均匀的温度分布,与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上,达到节能效果(能源消耗仅为气体渗氮的40—70%)。
9 W8 M2 e8 t$ ^, | ④由于离子氮化是在真空中进行,因而可获得无氧化的加工表面也不损害被处理工件的表面光洁度。而且由于是在低温下进行处理,被处理工件的变形量极小,处理后无需再行加工,极适合于成品的处理。
7 W' c% M h: e# d) \6 x! L1 e ⑤通过调节N、H和其他组份等气体的比例,可自由地调节化合物层的相组成,从而获得预期的机械性能。
$ P8 i8 l- n$ j' A& l Q ⑥离子氮化从380℃起即可进行氮化处理,此外,对钛等特殊材料也可在850℃的高温下进行氮化处理,因而适应范围十分广泛。
' @/ O' Q9 e1 A, A9 r6 \0 p ⑦由于离子氮化是在低气压下以离子注入的方式进行,因而耗气量极少(仅为气体渗氮的百分之几),可大大降低处理成本。
1 {# N0 m. k1 b7 `1 `* O/ |/ M 正式基于以上诸多优势,离子氮化正逐步取代气体氮化和液体氮化,成为二十一世纪中国热协大力推广的“绿色”氮化方法
- z, i1 N7 Y2 F* t9 |# i 气体氮化、液体氮化和离子氮化的比较
. h% g4 s w( |( }( E: v! C8 C2 } 比较内容 气体氮化 液体氮化 离子氮化2 ]3 y6 k* v" r* N) J4 K
1、对环境的污染较 重 重 无$ Z. e S( p! i+ a; [
2、是否需添置环保设施 需要 需要 不需要8 z& b: f! j7 X+ g2 c
3、可否为都市工业接受 不能 不能 能% u6 f% f5 H( J8 ~. [, F* |$ r
4、生产周期 长 短 短
, E( Y) i8 G I ~+ e9 S$ E5、氨气消耗量 大 ——— 极少
' l- J* q' v' y( O; b6、能耗 大 小 小0 D; E( U: b' |, S, s7 Q
7、生产成本 高 较高 低
. C. s' n w) O2 y8、设备投资 较低 较低 较高- s9 W! x0 A- _3 N5 a% o
9、设备复杂性 简单 简单 较复杂- p6 {( r/ R6 E% Z5 {& s- J! X3 r' c
10、工艺重现性 好 好 好
1 h' \ @5 u+ R2 [( Z* O! \/ \11、氮化层组织可否控制 不能 不能 能
6 a/ ^6 q! V# h# u: f4 K12、强化效果 良 良 优良0 {' c1 X" A/ T& [1 G' t
13、能氮化的材料 较多 较多 多# c; r, |8 I7 Y$ Z: K* ^0 x i
14、对不锈钢的氮化效果 很难操作 较好 容易操作、效果好
4 ]3 r* f& s1 ^6 S! c0 P15、工件的变形 较大 较大 小 I5 F3 [6 o I! j6 }
16、非氮化面的防护 繁琐 繁琐 容易
" A2 K1 p! |$ v6 @0 M; E- j( T17、要求工件清洗干净程度 较高 较高 高' ~* f3 U, b: s8 O; P+ B8 k
18、对操作者的要求 较高 较高 较高
+ A q$ `: Q0 t2 T- a" S4 N4 W19、现场操作环境 较差 差 好
' r7 E& P l7 L% O# [, o20、操作者的劳动强度 较大 较大 较小 |
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