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滲氮多用爐速度快的原因是什么

發布日期:2022-05-09 作者: 點擊:

滲氮多用爐速度快的原因是什么


滲氮多功能爐是在離子的轟擊下進行的。位降區離子的平均能量約為幾十個電子伏特。當電壓為800伏時,氮離子的能量是氣體滲氮氨分解時獲得的氮原子的3000倍。高能粒子轟擊產生濺射,從表面與鐵原子分離,碳、氧和合金元素也被轟擊恢復零件表面的氧化物和碳化物。如果有氫,不僅可以防止大氣中殘留氧的氧化,還可以恢復零件表面的氧化物,從而獲得活性的清潔表面,使氮反應相當活躍。


氮的遷移主要是通過鐵原子濺射和氮化鐵沉積來實現的。因此,富氮從一開始就直接接觸到零件表面的α-Fe。如此高速的氮供應促使α-Fe很快被氮飽和。幾分鐘后,相應的化合物層與氮飽和α-Fe平衡,氮化物層通常需要1~2小時才能出現在氣體滲氮部件表面。

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高能顆粒與金屬表面晶格中的原子彈性碰撞,導致高密度位錯。對純鐵箔電子顯微鏡的觀察表明,位錯密度的提高會增加材料的滲透性,從而加速氮的擴散。


在氣體滲氮的早期階段,氮的擴散主要沿著晶體邊界進行。氮與晶體邊界上的碳化物接觸形成碳氮化合物。這樣,相當多的氮被無用地消耗掉,形成的碳氮化合物也強烈阻礙了晶體邊界的擴散,減緩了滲氮層的內部速度,主要沿著位錯狗擴散。此外,碳從表面濺出,使晶體邊界處于脫碳狀態,顯著阻礙了奧氏晶體邊界碳氮化合物的形成。這樣,氮原子也可以順利地沿著無碳氮化合物的晶體邊界擴散,因此擴散速度顯著加快。


當滲氮溫度與保溫時間相同時,滲氮層比氣體深,特別是當滲透層小于0.2mm時,滲氮可以更有效地縮短滲氮時間。以38crmoala鋼為例。如果滲透層深度為0.5mm,則需要20~30小時,氣體需要40~50小時。當滲氮層較淺時,0.2mm的滲氮層只需2~4小時,氣體需要10小時。

本文網址:http://www.intraleads.com/news/591.html

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