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什么是离子氮化,有哪些特点,离子氮化炉的工作原理又是怎样的?

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  • 发布时间:2021-09-22 17:30
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什么是离子氮化,有哪些特点,离子氮化炉的工作原理又是怎样的?

【概要描述】离子氮化是一个过程,在工业应用中,通常将金属和陶瓷或玻璃等材料表面涂上非氧化性气相沉积层,经真空蒸发后获得致密的多孔膜状固体薄膜。这种方法称为离子氮化。该方法适宜大型、重要零部件及难于变形加工材料的精细研磨抛光作业。离子氮化具有很多特殊优良性能,使用范围非常广泛,在高温下也可以工作。

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  什么是离子氮化?

  离子氮化是一个过程,在工业应用中,通常将金属和陶瓷或玻璃等材料表面涂上非氧化性气相沉积层,经真空蒸发后获得致密的多孔膜状固体薄膜。这种方法称为离子氮化。

  离子氮化技术是一种用等当量的金属原料,在高温下将工件置于密闭反应腔内(真空室或其他类似容器)进行加热,以产生活性氮气并使表面具有多孔结构层。通过控制氮气压力和时间来达到对工件强化目的的一项特殊技术措施。该方法适宜大型、重要零部件及难于变形加工材料的精细研磨抛光作业。


什么是离子氮化,有哪些特点,离子氮化炉的工作原理又是怎样的?


  离子氮化有哪些特点?

  离子氮化具有很多特殊优良性能,使用范围非常广泛,在高温下也可以工作。离子氮化具有优异的耐磨、抗腐蚀性能,并且不含添加剂、重金属等毒害物质,无毒又环保。离子氮化硬度比金刚石要高,但是在同样的压力和真空中使用时,寿命较短,并且制备成本低。

  离子氮化炉工作原理

  离子氮化炉以工件为阴极,炉体为阳极。当炉内真空度抽至(1-0.1Pa)时,通入氨气使真空室的压力约为66.65-1333.2Pa。在两个电极之间施加电压为400-750伏、电流密度为0.5-2.0毫安/平方厘米的直流电,在高压电场的作用下,产生辉光放电,氨气部分分解形成正离子和氮、氢电子。具有高能量的氮离子轰击工件表面,由动能转化为热能加热工件,同时氮离子吸取电子还原成原子被工件表面吸收并向内层扩散。离子轰击工件表面还产生阴极溅射,溅射出铁离子与氮离子化合形成氮化铁FeN,FeN重新附着在工件表面,然后分解为Fe2N和Fe3N并放出氮原子向工件内扩散。

  离子氮化炉使用辉光放电原理。辉光放电是指气体通过电晕放电区域后,如果外部电路电阻减小,或者整个电路电压增加,放电功率继续增加,放电电流将继续上升。同时,辉光逐渐延伸到两个电极之间的整个放电空间,发光变得越来越亮。当电子能量f增加时,即电场的工作参数增加时,电晕放电可以转变为辉光放电。

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