液体渗氮

tommy1022 · 发表于 2007-5-29 00:29:49

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最近我手上有张德国图纸表面处理要求液体渗氮,国内好像都是气体渗氮的,不知有没有液体渗氮的高手指教小弟一下,液体渗氮的主要作用和工艺,谢谢

czcxq0408 · 发表于 2007-5-29 07:52:04

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。
　　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。
　　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。
　　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。
　　与上述两种氮化方法相比，离子氮化法具有以下一些优点：
　　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。
　　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）。
　　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％）。
　　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。
　　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。
　　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。
　　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。
　　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
　　　　　　　　　　气体氮化、液体氮化和离子氮化的比较
　　比较内容　　　　　　气体氮化　　　　　　液体氮化　　　　　　离子氮化
1、对环境的污染较　　　　　　重　　　　　　　　重　　　　　　　　无
2、是否需添置环保设施　　需要　　　　　　　　需要　　　　　　不需要
3、可否为都市工业接受　　不能　　　　　　　　不能　　　　　　　　能
4、生产周期　　　　　　　　长　　　　　　　　短　　　　　　　　短
5、氨气消耗量　　　　　　　　大　　　　　　　　———　　　　　　极少
6、能耗　　　　　　　　　　大　　　　　　　　小　　　　　　　　小
7、生产成本　　　　　　　　高　　　　　　　　较高　　　　　　　　低
8、设备投资　　　　　　　　较低　　　　　　　　较低　　　　　　　　较高
9、设备复杂性　　　　　　　　简单　　　　　　　　简单　　　　　　较复杂
10、工艺重现性　　　　　　　　好　　　　　　　　好　　　　　　　　好
11、氮化层组织可否控制　　　　不能　　　　　　　　不能　　　　　　　　能
12、强化效果　　　　　　　　良　　　　　　　　良　　　　　　　　优良
13、能氮化的材料　　　　　　较多　　　　　　　　较多　　　　　　　　多
14、对不锈钢的氮化效果　　很难操作　　　　　　较好　　　　容易操作、效果好
15、工件的变形　　　　　　　　较大　　　　　　　　较大　　　　　　　　小
16、非氮化面的防护　　　　　　繁琐　　　　　　　　繁琐　　　　　　　　容易
17、要求工件清洗干净程度　　较高　　　　　　　　较高　　　　　　　　高
18、对操作者的要求　　　　　　较高　　　　　　　　较高　　　　　　　　较高
19、现场操作环境　　　　　　较差　　　　　　　　差　　　　　　　　好
20、操作者的劳动强度　　　　较大　　　　　　　　较大　　　　　　　　较小

jiacongwang · 发表于 2007-5-29 09:22:34

国内也是有液体渗氮工艺的
叫做盐浴渗氮
主要是在含N熔盐中渗氮
渗剂1、50%CaCl2+30%BaCl2+20%NaCl盐浴中通氨
2、亚硝酸铵
3、亚硝酸铵+氯化铵

musachang · 发表于 2007-6-16 10:13:24

武汉材料保护研究所和成都工具厂都有氮化盐卖,许多热处理专业厂都有盐浴渗氮或QPQ处理.

williswon · 发表于 2007-6-18 18:58:10

盐浴渗氮通常是指盐浴软氮化,盐浴成份以氰酸盐(40%)和碳酸盐为主(55~60%)
此种处理比通常的氮化具有更高的耐磨性,耐腐蚀性,并且氮化层更加均匀,脆性也低.

经过盐浴软氮化处理的零件,再经过含有硝酸盐的强碱性盐浴氧化后,表面会形成更加耐磨和耐腐蚀的氧化层,此时称之为QPQ复合处理.

xutie · 发表于 2007-6-19 09:15:33

液体氮化我们用于变速箱倒档齿轮和壳体之间的垫片，用中碳钢+液体氮化，层深不小于0.3，其主要区别与气体氮化的是渗速快，气体氮化层深基本在0.3-0.5以下，而液体氮化则可以做的更深，同时时间也较气体氮化短许多，所以成本上要低；
但是在实际检测中我们曾经遇到表面硬度的检测问题，GB上规定表面硬度，但对于载荷没有明确，对硬化层深的载荷有规定，所以一般表面硬度应与使用单位协商确定

yulijun823 · 发表于 2007-6-19 20:24:13

原帖由 jiacongwang 于 2007-5-29 09:22 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif# v1 }3 I8 G/ j1 V2 K G0 I3 e1 l, c
国内也是有液体渗氮工艺的
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主要是在含N熔盐中渗氮
# @8 g) S7 B. i+ ]4 p' V渗剂1、50%CaCl2+30%BaCl2+20%NaCl盐浴中通氨( Y3 `! @2 Q) K
2、亚硝酸铵& X I3 G2 p! C5 F& e
3、亚硝酸铵+氯化铵

盐浴氮化属于离子渗氮

sangshulee · 发表于 2007-6-20 16:20:30

7楼说的“盐浴氮化属于离子渗氮”不太对吧
离子渗氮属于离子化学热处理，而离子化学热处理是将低压容器里的工件在辉光放电的作用下，带电粒子轰击工件表面，使其温度升高，实现所需原子渗扩进入工件表层的一种热处理方法（引用机械工人热加工 P8《我国离子化学热处理技术的现状与展望》武汉材料保护研究所潘邻）。而盐浴就不用说了，我想热处理的人都知道。

xutie · 发表于 2007-6-21 13:40:11

我同意8楼意见，盐浴氮化是为了解决离子氮化的渗速问题，但性能和离子氮化相差不多，但是在某些产品上，离子氮化还是有不可替代的优势；

tommy1022 · 发表于 2007-6-28 15:28:27

谢谢各位大虾的支持，不过最近我从老外那了解到，液体渗氮会使零件表面发黑（颜色有点像发黑），而气体渗氮会使零件表面呈淡灰色，并且无论使用哪种渗氮工艺都会使零件的外形尺寸发生“肿胀”的现象，是这样的吗？如果真的会发生肿胀，通常情况下会有多大的尺寸变化？和渗氮深度有关系吗？

mysuncool0315 · 发表于 2007-6-29 10:34:14

因渗氮温度较低，热应力发挥主导作用，就会出现胀。

弯弯月 · 发表于 2007-6-29 22:57:36

我把《现代表面工程设计手册》上面的截图发上吧，供参考

musachang · 发表于 2007-7-19 11:21:17

表面发黑的多是QPQ处理

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7楼说的“盐浴氮化属于离子渗氮”不太对吧

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