氮化處理技術—金屬表麵處理技術
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發表時間：2021-11-05
1、不鏽鋼的氮化
眾所周知，對於不鏽鋼由於表麵存在的穩定氧化膜問題，會阻止氮原子的滲入。在實施氮化前必須首先清除或活化氧化膜。傳統的做法是：磷化、噴砂、酸洗或向爐內通入(添加)氯氟及硫磺係列的活化劑,去除或破壞保護膜使其表麵活化,以有利於氮的滲入。然而,活化劑不僅對零件表麵均有不同程度的損傷，而且對爐襯、加熱元件和測試裝置均有一定的傷害。
為了解決不鏽鋼的氮化問題，有人對於奧氏體不鏽鋼氮化進行研究，在氮化前預先在真空滲碳爐中對不鏽鋼進行淺層滲碳處理，通過真空滲碳處理使碳與Cr元素結合，以去除穩定的保護膜，這樣就不用擔心保護膜的阻擋作用，可以采用通常的氣體氮化爐直接實施表麵硬化。結果表明，氮化效果良好，表麵硬度可以達到 1000HV0、1, 其耐磨性也與常規氮化相當。此工藝技術實際是一種複合化學熱處理，雖然解決了氮化問題，但是由於前期實施的滲碳溫度較高，熱處理變形相對增加，實際應用應該慎重考慮。
傳統磷化作為不鏽鋼的氮化前處理也有所應用，但由於存在一定問題，實際應用受到限製。為了解決AISI420不鏽鋼的直接氮化問題，作者對磷化處理劑進行篩選優化試驗，采用LD-2311不鏽鋼專用磷化劑，選擇90～100℃，10～15min處理方案,作為氮化的前處理進行生產性應用。結果表明，此方法不僅簡單、穩定，而且使氮化速度加快，滲層無脆性，表麵硬度可以達到1180HV。成功的解決了可控氮化爐不能進行不鏽鋼氮化的難題。
2、先進熱處理設備及檢測
為了可靠提升氮化質量和生產效率，降低生產成本，近年來，高性能智能化的專用氮化爐相繼推出，並投入生產使用表現良好技術和經濟效果。我公司購置使用德國LPSEN（見圖1）和IVA智能化可控氮勢氮化爐（見圖2）生產零件質量穩定可靠，其性能高於常規氮化質量，成本明顯降低，表現優良的技術和經濟效果。該爐型配備了先進可靠的智能化氮化控製係統，可以有效實現對氮勢設定或可靠控製，獲得不同工藝要求的氮化質量；配備了快冷卻裝置（IVA真空氮化爐有兩種冷卻方式可供不同工藝要求選擇）實現氮化完成後的快速降溫，有效縮短工藝周期，並使表麵能夠得到較常規氮化更高的硬度；配備了高壽命氫探頭（已經使用10年）保證氮勢的可靠調節或控製。此外，爐的密閉性達到高標準，在封閉式廠房運行基本嗅不到氨的氣味，作到了完全無公害的綠色生產條件。
