Pit - Typ ugnsgasnitreringsprocessoperation

Principer för förberedande behandling:
1. Kylning och härdning används för allmänna strukturella ståldelar. Den höga - temperaturtemperaturtemperaturen bör vara 20-40 grader högre än nitreringstemperaturen, och hålltiden bör inte vara för lång.
2. Normalisering kan användas för delar med låg påverkan på seghet, men kylningshastigheten under normaliseringen bör vara snabb. Normalisering bör inte användas för delar med större kors - sektionsdimensioner.
3. 38 CrMoal Steel bör släckas och härdas, annars kommer nål - formade nitrider enkelt att bildas i det nitrerade skiktet. Verktyg och matstål måste släckas och härdas innan nitrering; Glödgning är inte tillåtet.
4. För smala, tunna - Walled, Complex and Precision Parts, krävs en eller flera stressavlastningsbehandlingar före nitrering. Stressavlastningstemperaturen är i allmänhet lägre än släckning och härdningstemperatur men högre än nitreringstemperaturen. Om deformationen överskrider toleransen efter behandlingen, korrigera deformationen och sedan stress lindrar igen enligt den ursprungliga processen tills deformationen är helt inom acceptabla gränser.
Förarbete:
1. Förberedelse av utrustning
1) Innan nitrering, inspektera noggrant temperaturkontrollinstrumentationen, flytande ammoniakcylinder, flödesmätare, ammoniaknedbrytningsmätare och olika rörsystem för att säkerställa korrekt drift av utrustningen. Temperaturskillnaden i ugnen bör vara mindre än 10 grader.
2) torkmedel såsom kalciumoxid och kalciumklorid används vanligtvis. Kalkinerad kalciumoxid används ofta. Om den misslyckas bör den bytas ut eller torkas.
3) Volymfraktionen av vatten som används i nitreringsmediet bör företrädesvis vara mindre än 0,2% flytande ammoniak.
4) Förbered lyftutrustningen baserad på delens form, storlek, kvalitet och tekniska krav. Innan användningen, inspektera noggrant komponenterna för integritet och se till att de är säkra och rena.
2. Del förberedelse
1) Ytråheten hos nitreringsdelar måste vara 1,6 um eller mindre. Ytfel som burrs, bucklor och rost måste undvikas. Delar som inte kan bearbetas snabbt måste oljas för att förhindra rost.
2) För delar som är benägna till deformation bör mängden deformation uppskattas och registreras.
3) Materialet och pre - Värmebehandling av proverna bör vara detsamma som delarna. Provdimensioner bör vara 20-30 mm x 6-10 mm. Tre till fem exemplar bör numreras och placeras på representativa platser.
4) Rengör noggrant delarna. Innan du lyfter dem i ugnen, torka dem rena med ren bensin för att säkerställa renhet.
5) Ladda de rengjorda delarna i nitreringsugnen. För smala stavar som är benägna att deformationen måste de hängas vertikalt med enhetligt avstånd. Blockera inte avgashålen. Delar får inte överstiga den effektiva värmningszonen.
Bestämning av processpecifikationer:
1. Nitreringstemperatur
1) 500-530 grader används vanligtvis för att säkerställa en hög spridning av nitrider och hög hårdhet.
2) När den nitreringstemperaturen ökar ökar djupet på det nitrerade skiktet, medan hårdheten minskar avsevärt. Nitreringstemperaturer över 550 grader resulterar i hårdhet under 1000 HV för de flesta stålkvaliteter.
3) När du använder två - -steg eller tre - steg nitriding är temperaturen på det andra steget vanligtvis under 560 grader.
2. Nitrideringstid
1) Det nitrerade skiktet förtjockas med ökande nitreringstid. Den initiala tillväxttakten är snabb och bromsar sedan gradvis efter en parabolisk kurva. Hastigheten är i allmänhet cirka 0,01 mm/h.
2) När hålltiden ökar aggregeras och växer nitriderna och hårdheten minskar. Ju högre temperatur och ju längre hålltiden är, desto större är tillväxten.
3. ammoniaknedbrytningshastighet
1) En ammoniaknedbrytningshastighet på 25% -40% är optimal, eftersom aktiva kväveatomer maximeras, vilket leder till signifikant kväveabsorption på delytan.
2) När nedbrytningshastigheten för ammoniak överstiger 60%når vätevolymfraktionen i atmosfären 52%, vilket resulterar i en denitrifikationseffekt. Ett stort antal kväve- och vätemolekyler kvarstår på delytan, vilket förhindrar att kväveatomer absorberas och tunnar det nitrerade skiktet.
3) För ett - -steg eller två - steg nitrering är en ammoniaknedbrytningshastighet på 18% -30% för stark nitrering och 40% -60% för diffusionsnitrering idealisk.
Nitrideringsoperation:
1. Uppvärmning: Innan uppvärmningen bör ammoniak införas för avgasflöde. Ammoniakflödeshastigheten bör vara minst dubbelt så mycket som den normala driftsflödeshastigheten. För applikationer med strikta deformationskrav bör ett steg - av - steguppvärmningsmetod användas, med hålltider på 1-2 timmar vid 200-250 grader och 400-450 grader. En uppvärmningshastighet på mindre än 50 grader /timme är också acceptabel. När hålltiden närmar sig bör mängden ammoniak ökas för att hålla nedbrytningsgraden inom processkraven.
2. Ventilering: Ventilering utförs vanligtvis under uppvärmning, inom ett temperaturintervall på 150-200 grader. Under avluftningsprocessen kan ugns- och rörtätningarna kontrolleras med pH -testpapper (blötläggs i vatten, den blir blå när den utsätts för ammoniak) eller en glasstång (en glasstång doppad i salt avger vit rök när den utsätts för ammoniak).

Under avluftningsfasen introduceras ammoniak kontinuerligt för att upprätthålla ett tryck på 200 - 400 Pa. Eftersom ammoniak är lätt löslig i vatten, är det U-formade röret som används för att mäta ammoniaknedbrytningshastigheten vanligtvis fylld med olja. I nitreringstanken hålls luften klar och ventilationsröret kan inte antändas. Under uppvärmningsfasen kan ammoniaknedbrytningshastigheten nå 70%. När ammoniakvolymfraktionen i ugnsgas överstiger 95%kan ammoniakflödeshastigheten reduceras för att upprätthålla ett positivt tryck i ugnen.
3. Hållning: När temperaturen har nått den angivna processtemperaturen, justera ammoniakflödeshastigheten för att upprätthålla en ammoniaknedbrytningshastighet mellan 18% och 35% och börja hålltiden. Ugnstrycket bör vara mellan 200 och 600 pa. Under nitreringsprocessen justeras ammoniakflödeshastigheten för att kontrollera ammoniaknedbrytningshastigheten. Hastigheten mäts vanligtvis var 15 till 30 minut. Under hållprocessen bör ugnstemperaturen variera inom 5 grader. Nära slutet av innehavsperioden bör prover tas bort från provtagningsporten för nödvändig analys.
4. Denitrifikationskylning: När nitreringsfasen är klar, stäng avgasventilen, minska ammoniakflödeshastigheten och håll i 2 timmar för att upprätthålla en ammoniaknedbrytningshastighet över 70%. Detta kommer att sänka kvävekoncentrationen på delytan och minska ytan sprödhet. Därefter, avstäng av ugnen för att kyla ner den, men fortsätt att införa en liten mängd ammoniakgas för att upprätthålla positivt tryck. Ammoniakförsörjning kan avbrytas när ugnstemperaturen sjunker under 150 grader. Delar ska tas bort från ugnen för att undvika kollision.