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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
. J' s6 L: k: g% O( A' a 氮化及軟氮化件的一般加工程序包括下列各項：- c) D% M& X% M# [$ Y3 d
一、 原材料準備
5 P' y# c/ Q. t4 W) \ 二、 預備熱處理& h! s$ E9 n8 U( v, k' |. s
三、 機械加工3 J! W% Y3 t4 e. U6 {" S
四、 氮化及軟氮化前準備! v+ W/ H0 q, w* J
五、 氮化及軟氮化處理
. g8 h1 B/ G A. |+ V# @
+ q0 c: f: w( d& Q 各項程序的主要工作內容及要求為：7 J3 m- k6 Z) q# g' n
, [% @ w, x% p" Z* Z
程序 項目 目的和要求
& G. t Q6 H* d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) B2 N0 w$ q, D% Z+ N
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
$ v4 B( N. @# ]5 U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" A h; _; M0 _. u+ n7 J3 o3 P
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% }) j. u1 L9 K5 M6 Y( J
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+ ]2 }) |- J! b9 I, u3 m1 V
氣體氮化及氣體軟氮化的操作
; m. Y+ S% H+ x0 v! `5 M3 [4 x 一、 氣體氮化的操作( v2 b! T- ?" m! j! E
氣體氮化可分為下列幾個階段：, j8 J7 H3 x6 g
(一) 準備工件" y4 \* a* z( Q' E) D
(二) 裝爐
8 C6 E9 j( Z" ^(三) 升溫$ k9 Q; g7 d% L/ ?7 d3 w( Z. s: k
(四) 保溫
% C2 B, W+ |% b(五) 出爐; c% x* h6 t3 X$ `
(六) 異常處理
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: p3 \8 I* X" i3 M% O3 q 各階段的操作要點為：
# g% ]7 I4 |- T& L! b* E! _(一) 準備工件& x9 ^) l* k# k4 a
1. 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。
4 h T4 [3 K1 C2. 隨爐試片應放在能反映及代表工件氮化品質的位置上。
- [% I7 W$ c) N! k5 n {3. 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。
# C# f1 T/ @' b( j# ~: P1 ~: M4. 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。
3 n$ m e6 T( I4 H: G3 f/ ~(二) 裝爐
4 o/ E# R2 e! |8 [4 `: s3 p/ z- `% }1. 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。
! K2 H7 G5 k* d; t: h: B* p2. 檢查氨氣管道是否暢通，以及有無洩漏
9 k" B4 w5 T, }2 Z3 ^% _ 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：
0 A0 k; C( v6 u6 U( `3 f! Y(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。1 p8 J1 [2 w( Y5 P" Q2 C [0 r
(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。& r0 A$ }9 e# W- q5 k5 o
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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。! f- @0 C$ \4 @: Y6 c0 D
(三) 升溫; J0 h& y- E0 q2 v( L/ O
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。2 B. C. ~0 z2 \; J
(四) 保溫
9 q+ D, G9 w* T* S" `- W, D1. 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：( V/ \/ W) v0 G+ [: D% l4 h
(1) 一段氮化
6 p ^5 @5 F- E7 ?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。1 R- c' A) N+ ?: L1 w( N
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。: \) u; ~% Q1 G P3 Y
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6 v0 i/ E! i' M D. \7 _% L: s(2) 兩段氮化 - s( V( ^; S4 w
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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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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(3) 三段氮化
6 Q- c% ?- T1 h, |: t$ C3 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' j8 P' k% `. O8 q7 o1 a: [# }3 q$ x
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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。
# j, U, ?5 ?! L$ _! B+ w 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。0 |+ D" d1 b" ^ W
(五) 出爐# K+ l( X5 M3 m, ]6 \4 S5 P
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。
& T F* K1 Q) I3 g/ B$ e) P2 S# t2. 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。: i1 d3 z( k# T* h$ Z3 `) c7 t
3. 出爐後即可小心的將工件及隨爐試片取下。! G& k9 B7 R- K* \% S7 r0 `: s
(六) 異常處理! e9 z5 |6 x O7 h& o
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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# v3 L2 p7 s8 H) t) ^" _氣體軟氮化的操作
. f( K6 C8 ?) E2 t0 b 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。1 g) k A1 {- [$ D2 ]* N
一、 常用氣體軟氮化滲劑有：
" P0 {5 i: `6 F. L" G) G* _, F(一) 氨氣 (50%) ＋醇類 （甲醇或乙醇）(50%)3 d# c3 n% r4 z0 c; w* }
(二) 氨氣 (50%)＋吸熱式氣體 (50%)
' F: s: q: c7 K. O. r(三) 尿素 (100%) 熱分解
, L' S" N" ^7 b' @: B+ }(四) 含氮碳有機液體熱分解 |
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发表于 2006-6-23 22:31:02