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不锈钢渗氮- 上海冶荧

来源 : 上海冶荧渗氮 作者 : admin 发表时间 : 2016-08-25 浏览 : 259

不锈钢渗氮, 不锈钢采用较高的等离子渗氮温度和较长的渗氮时间,但所获渗氮 层深度仍然很浅,原因是不锈钢中大量的铬、镍、钨、钼等元素○ 1会阻碍氮原子扩散;○2在工件表面形成一层极薄而且致密的钝化膜,这层膜在氮化时不易破坏, 因而阻止氮原子的渗入。     

       为使渗氮过程顺利进行,必须去除钝化膜,常用方法是在渗氮罐中加入固体氯化铵。在300℃以上,氯化铵即会分解并与钝化膜发生反应,从而破坏钝化膜,因而使渗氮过程得以正常进行。由于氯化铵在渗氮温度下分解很快,为了延缓其分解过程,使它在较长的时间内起到作用,往往将氯化铵和石英砂混合后加入渗氮罐中。氯化铵的加入量根据罐的容积而定,常为100~150g/m3,,氯化铵与石英砂的比例为1:200左右。     在加氯化铵做催渗剂后,由于HCL会与氨在排气管中重新化合成NH4CL,而管道的温度低于氯化铵的分解温度(300℃),所以排气管容易为氯化铵的粉末结晶所堵塞,必须注意经常清除。    

       在渗氮罐中加入氯化铵,不仅有助于不锈耐热钢的脉冲等离子渗氮过程,而且也可以作为其它钢渗氮过程中的催化剂。主要是因为氯化铵分解出来的氯化氢可以腐蚀掉钢表面的氧化膜,减少氮原子渗入的阻力,从而加快渗氮过程,显著缩短渗入时间。    加氯化铵的渗氮处理常称为洁净渗氮或催化渗氮。 

不锈钢低温渗氮方法类型:

1、低温离子(等离子)渗氮

        20世纪80年代,为了解决不锈钢表面改性处理存在的问题,出现了等离子体低温渗氮研究,解决了耐蚀性降低的难题。该技术的关键是在低温下(350-450℃)进行,以避免形成CrN而使基体疲铬后耐蚀性下降,随后人们对不锈钢低温离子渗氮技术进行大量研究,这一度成为不锈钢表面处理的研究热点。

2、低温气体渗氮

          在不锈钢的低温离子渗氮研究如火如荼地开展的同时,另一些研究者对气体渗氮进行了改进,开发了低温气体渗氮技术(<500℃)。科研人员利用离子溅射+低温气体渗氮的方法对不锈钢成功进行了改性处理,获得的改性层不仅具有很高的硬度,还有很高的耐磨性。

3、其它低温渗氮

       低温等离子体渗氮技术已用于工业生产,但在实际中发现,等离子体低温渗氮也有本身的缺点,如边界效应、空心阴极效应,以及工件温度不均等。为了克服离子渗氮的缺点,人们开发了阴极笼或活化屏离子渗氮技术,在活化屏渗氮技术中,工件处于悬浮状态,离子轰击金属屏而不是工件本身。与常规离子渗氮相比,该技术可以处理不同形状的工件,并能消除边缘效应以及空心阴极效应,还能方便地测量工件的温度等。

       这些渗氮工艺在不锈钢表面改性方面,处理效果十分诱人,但目前这些主要集中在奥氏体不锈钢方面,对于马氏体不锈钢方面国内研究很少,借助现用研究结果,马氏体不锈钢采用低温渗氮后,性能也得到大幅改善,这是一个新的领域。归纳之,低温处理工艺对不锈钢渗氮改性效果十分适合。
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