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发表于 2006-9-28 11:26:40
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来自： 中国上海
氮化及軟氮化件的加工程序
( [9 }) ~2 h- Q 氮化及軟氮化件的一般加工程序包括下列各項：$ f9 x8 L2 ~1 A; a5 U. c" |
一、 原材料準備8 z; {4 g: A1 _: J$ `
二、 預備熱處理
/ K: y( P. o8 R4 s5 k7 Z2 {2 ^ 三、 機械加工) G3 q3 r5 Y# \( P% d0 o
四、 氮化及軟氮化前準備! e* h. i H) @4 m7 d2 L
五、 氮化及軟氮化處理
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( T2 R: K. w% Q 各項程序的主要工作內容及要求為：, u; j! F7 w5 Y9 ?0 o2 Q
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程序 項目 目的和要求/ L ]* M: f1 {4 i* E, v
一、原材料準備 進行素材之鑄造、鍛造、衝壓、擠壓、銲接等加工程序 改變素材的形狀，以達到尺寸要求，並不允許有變形、裂紋等缺陷# W5 F0 L- n- l, I; s) i
二、預備熱處理 進行完全退火、正常化、調質等熱處理 改善材料之組織和性能、減少變形，為機械加工和氮化及軟氮化處理作準備
7 a' K/ W7 O$ e三、機械加工 進行工件切削及磨削加工 去除工件表面之脫碳層及各種有害缺陷，必要時可在粗加工後精加工前，增加消除應力退火處理，以保證零件精度2 d# m+ l. F I3 t' K% `
四、氮化及軟氮化前之準備 進行工件之表面品質檢查及必要之清理;進行不欲氮化及軟氮化部位之防止氮化及軟氮化處理 清除工件表面之氧化皮、銹斑和油垢依客戶要求之部位做好防氮化及軟氮化處理/ K& C& b* q% V4 U
五、氮化及軟氮化 依製程條件進行氮化及軟氮化處理 達到規範或客戶對於氮化及軟氮化工件硬度，硬化深度等特性要求
5 g: u& S( V5 z氣體氮化及氣體軟氮化的操作2 Y6 [# {% I9 H. f
一、 氣體氮化的操作. B6 [) l) r N q4 u
氣體氮化可分為下列幾個階段：" D$ a$ H4 N# m9 F& E* u( O
(一) 準備工件6 h' f4 [ Z, Y, @, m) Q" c4 u
(二) 裝爐( P# ^0 N9 L+ k: H
(三) 升溫- N+ G' L4 t9 V- f+ h. C# e! ]
(四) 保溫
" e# e6 t8 Z7 i1 A$ }(五) 出爐& W& E( Z* j+ R
(六) 異常處理, i3 v" x- f' F3 E; u" h
0 a. a* G$ y# U1 I 各階段的操作要點為：
9 j S3 M" }2 V/ {6 Y; u0 `% P$ G" G# I2 F(一) 準備工件
$ j4 @ s* w3 m- @' _6 g1. 將清理乾淨的工件及隨爐試片牢固地安放或吊掛在夾治具上,工件間應保持適當的距離，以確保氨分解氣氛循環流通和爐罐內溫度均勻。
$ u* m1 f3 f* `2. 隨爐試片應放在能反映及代表工件氮化品質的位置上。
; H3 Z+ a: ^0 w7 i! I9 W6 h8 D9 u3. 對於不銹鋼等表面有鈍化膜之待處理件，應經細砂噴砂或其它有效方法處理去除鈍化膜，以獲得新鮮的表面並於裝夾具後立即裝爐。* g" r9 x, }+ ~' G- m( e
4. 氮化用夾治具應堅固可靠，並定期更換，以防止夾治具突然脆斷之問題的發生。
) {; Z& n) e, F' `. Z" i( q4 G" o(二) 裝爐
/ B k3 V2 h/ O2 Q1. 將裝好工件的夾治具平穩地裝入爐中，接通氨氣管路，蓋上保溫爐蓋。
4 @4 n) ?3 U4 i$ k2 c; r2. 檢查氨氣管道是否暢通，以及有無洩漏5 {- R* H3 j4 ?
一般而言，爐蓋密封處和管道接頭是最容易發生氨氣洩漏的地方；由於氨氣有臭味，所以一旦有洩漏的情形發生時很容易就可聞到其臭味；當發覺有氨氣洩漏的情形發生時，可利用下列兩種方法，確認發生漏氣的地方，並進行重新密封或進行必要之管路及接頭更換措施：
5 a- K2 z: L( m(1) 利用蘸有鹽酸的玻璃棒，在可能發生漏氣的地方附近移動，當有氨氣洩漏出時，由於氨氣遇到鹽酸會形成氯化銨，所以會產生白霧，如此便可確認發生漏氣的地方。
7 Z4 i+ x8 H8 R% X" A. ^$ s(2) 採用紅色的石蕊試紙或黃色的pH廣用試紙，將其浸水濕潤後貼在玻璃棒上，在可能發生漏氣的地方移動，當碰到氨氣時，試紙就會變色，紅色的石蕊試紙會變成藍色，而黃色的pH試紙變亦會成藍色。" a2 w, M9 `2 G* v$ n( h [
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3. 檢查及確認電路和測溫儀表、氨分解率測定儀、流量計和壓力計等各種相關儀表是否正常運作。
: p8 O' d: K; H: U(三) 升溫
- M2 `; S) i$ h& D! S 首先向爐罐內通入氨氣，將爐內空氣驅除，然後使爐子緩慢升溫，並逐漸增加氨氣流量。9 Q& n/ p) \# i) m9 }6 b# G& }
(四) 保溫
. n; w' \' ?( j4 [7 f1. 保溫階段，可依工件對尺寸精度、表面硬度、氮化深度以及製程時間等因素而有三種選擇：3 u) |* X" y3 m9 J
(1) 一段氮化 * M( g, }% H$ M. e" C# T
又稱為等溫氮化，其氮化溫度在整個處理過程中不變化，早期此法應用最為廣泛，其一般的氮化溫度是480～530℃，保溫時間一般60～70小時，有時可放寬到50～100小時，主要視氮化深度的要求而定。
3 [$ w$ g9 Y; ?3 t, v, _ 通常而言經一段氮化處理後，工件的表面硬度約為HV950～1200，其主要的特點為氮化深度較淺，工件變形小，但氮化速度慢，處理時間長，較適於尺寸精度要求高的工件之處理。' r; B7 e) z/ b9 z, b1 a' u
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(2) 兩段氮化
, u6 Z( F# m8 W, B. Y為了加快氮化速度，及獲得更深的氮化深度，可採用本方法，先在510℃保溫，再升高到530～540℃保溫，兩段的保溫時間可以相同也可以後段略長。
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! P0 U, n! |4 P. C$ `9 y; r/ Y 本方法所獲得的工件表面硬度較一段氮化法所得者低HV30～50，但保溫時間則比一段氮化縮短了1/3左右，適用於要求較深的氮化深度及批量較大的工件。
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1 B* v g: V& W9 U+ w! {# F/ U(3) 三段氮化
5 m0 r! B2 Z$ ^7 y; q本方法係在510℃保溫後升高到550～560℃保溫，再降溫到520～530℃保溫；保溫時間大約各佔1/2。本方法所獲得的工件表面硬度與兩段氮化相似，氮化速度快，但由於處理溫度略高，所以工件變形略大，較適合於對尺吋精度要求不高的工件之
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以上三種方法，在保溫結束後都應進行退氮處理，以降低氮化層脆性，一般係將排氣閥關小或關閉，並將進氣閥關小，以減少進氨量，使爐內氨分解率高達85％以上。在滲氮溫度保持2～4小時，如此可減少工件表面氮濃度而減少氮化層脆性。, p1 V# Q; ^9 y3 ?" k: d
每30～60分鐘應測定並記錄氨分解率一次，並且記錄是否有其它異常情況發生。
6 o& h. ?& ?/ t$ a8 @) \2 c(五) 出爐
- H6 L3 z6 T1 }9 [1. 氮化處理完畢後，將工件留在爐內緩冷至200℃以下出爐，在此之前，爐內應保持正壓，以防止空氣洩入；也可將爐罐吊至爐外，加速冷卻，但罐內仍應保持正壓，以免工件表面因氧化而成藍色。
- F9 ~4 ~) V$ _/ N7 l2. 將夾具平穩地吊出爐罐並避免碰撞工件，以免造成脆的氮化層剝落或工件損傷。
' y/ }0 A" U/ h8 i) [3. 出爐後即可小心的將工件及隨爐試片取下。
K/ ?( x D! ^' y( w(六) 異常處理
9 \/ A; s: ?% P* Q# R 氮化處理過程中如發生停電等異常事故，仍應繼續不斷地向爐罐正常通入氨器，不可停止，待繼續供電後，再升溫至氮化及溫度，並適當延長保溫時間以確保證氮化及件之品質。
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$ P6 A3 ^; Q, l# C: A" x) h' N8 P氣體軟氮化的操作: Z, q0 C# j, L/ S$ O9 R. \2 M
氣體軟氮化可在氣體滲氮爐內進行，滲劑可以根據不同的材料和性能要求選用不同配比滴入滲氮爐中，並可隨時改變其滴量，以達到靈活調整爐氣成分和活性的目的。7 V, R3 ~. a0 `6 K' h3 K
一、 常用氣體軟氮化滲劑有：
! f. n3 J8 `3 f(一) 氨氣 (50%) ＋醇類 （甲醇或乙醇）(50%), t$ ?; n& _; P! v9 q
(二) 氨氣 (50%)＋吸熱式氣體 (50%)( P8 h6 O, s i7 X& u
(三) 尿素 (100%) 熱分解+ i& }8 _6 h# ~. a
(四) 含氮碳有機液體熱分解 |
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发表于 2006-6-23 22:31:02