我國(guó)生產(chǎn)上應(yīng)用離子滲氮?dú)庠词且喊?。一般把液氨氣化后直接通入爐內(nèi)。一部分是用熱分解氨。氨氣經(jīng)過一個(gè)加熱到800-900℃的含鎳不銹鋼容器中,或在容器中還放有鎳基催化劑(采用鐵基催化劑,如A6加熱溫度只需600℃),在高溫和催化作用下,氨氣分解成比例為1:3的氮?dú)浠旌蠚?,再通入離子滲氮爐內(nèi)。此外還有一些單位在氨氣的基礎(chǔ)上,加以少量酒精或丙酮進(jìn)行離子氮碳共滲(軟氮化),在實(shí)驗(yàn)室中還經(jīng)常使用氮?dú)狻錃?、氬氣、丙烷和液化石油氣等作為氮、碳?xì)庠春拖♂寶夥铡?br />
1、氨氣,價(jià)格低廉,來源廣泛,但有很多缺點(diǎn),如滲氮層脆性較大(和熱分解氨比)。氨在爐內(nèi)的分解率隨進(jìn)氣量溫度和起輝面積而變,氮?jiǎng)莶荒芸刂?,因此直接用氨氣進(jìn)行離子滲氮或氮碳共滲,都無法控制滲氮層組織。氨氣在爐內(nèi)各處的分解情況不同,靠近進(jìn)氣口處分解率最低,進(jìn)入抽氣口時(shí)分解率最高,因此爐內(nèi)各處氣體的成分是不同的,從而對(duì)輝光放電特性產(chǎn)生影響,造成零件表面電流密度不均勻。結(jié)果使零件溫度不均勻。特別在井式爐或長(zhǎng)管件內(nèi)壁滲氮時(shí)這種影響更為嚴(yán)重。從真空泵排出的廢氣中,還含有相當(dāng)數(shù)量未分解的氨氣,對(duì)環(huán)境也造成一些污染。
采用熱分解氨就能完全避免上述弊病.氨氣熱裂爐功率一般只需2-3KW,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,花費(fèi)不多,值得在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
國(guó)產(chǎn)液氨一般含水量較高,應(yīng)經(jīng)過干燥后使用。可選用干燥的紅磚碎塊、粉筆、硅膠或分子篩等作干燥劑。由于離子滲氮供氣流量很小,所以干燥劑使用期限比氣體滲氮長(zhǎng)的多,可以定期取出干燥劑,經(jīng)烘烤后再次使用或利用爐子的真空泵把干燥罐抽成負(fù)壓,進(jìn)行真空脫水,使干燥劑再生。
氨氣減壓閥與市場(chǎng)上出售的液化石油氣減壓閥較實(shí)用,這種閥的價(jià)格便宜,密封性好,流量及穩(wěn)壓效果都能滿足離子滲氮的要求。但是閥內(nèi)如有銅件,則需將它們改為鋼件后使用,以以免銅件被氨腐蝕影響閥的性能。調(diào)節(jié)輸出壓力的彈簧需換成鋼絲直徑為2mm,尺寸大小相同的彈簧,可得到0-2kg/cm2的輸出壓力。
2、氮?dú)夂蜌錃狻?a href="http://www.ldqhlil.cn">離子滲氮時(shí),氫作為稀釋氣體加入可調(diào)節(jié)滲氮?dú)夥盏牡獎(jiǎng)荩芎苋菀椎目刂茲B氮層的組織。氫氣還起還原零件表面氧化物的作用,以獲得所謂“活性”的表面,降低了對(duì)爐子漏氣率的要求。氮?dú)夂蜌錃鈱?duì)環(huán)境沒有污染。在離子滲氮的負(fù)壓狀態(tài)下,使用氫氣是安全的,沒有爆炸的危險(xiǎn)。
氮和氫的氣源一般采用純度為99.9%的工業(yè)純的高壓瓶裝氣。通過減壓閥減壓后即可應(yīng)用。要求高時(shí)應(yīng)先讓氣體通過硅膠或分子篩凈化器,除去其中殘存的水分后使用。有某些特殊要求時(shí)也采用氬,氪等氣體作為氮的稀釋氣體,氬氣加入有使輝光收縮的作用,容易使小孔內(nèi)部滲氮,氪能強(qiáng)化陰極濺射,以抵消因氮的滲入而引起的體積膨脹。