井式气体氮化炉的操作方法

井式气体氮化炉的操作方法

一、预备处理确定原则

一般结构钢件用调质处理，高温回火温度应该比渗氮温度高20度左右，保温时间不宜过长

对冲击韧性要求低的工件，可以采用正火处理，但正火冷却速度要快，断面尺寸较大的工作不得采用正火

38CrMoAl钢应采用调质，否则渗氮层中容易出再针状氮化物，工模具钢渗氮前应淬火-回火处理，不得用退火

对一些复杂和精密的零件，渗氮前可进行一次或多次去应力且缓慢升温

二、工作准备

1、气密性检查

 氮化前应对加热炉、氮化罐和整个氮化系统的管道接头处进行气密性检查，保证氨气不漏和在管路中的畅通无阻。

 2 、工件工作面的抛光清洁

 要求氮化的表面要经过认真的打磨及仔细的检查，氮化表面应无油迹、锈蚀、尖角、毛刺、碰伤和洗涤不掉的脏物；对于非氮化面要检查防护，涂层是否完整。

3、检查漏气

 用酚酞试纸浸湿后放在怀疑的漏气处，试纸变为红色就证明漏气现象.

三、工艺规范的规定

1、渗氮温度

1.1、常用500-530℃，能保证氮化物有较大的弥散度，硬度zui高

1.2、随渗氮温度升高，渗层深度增加，而硬度显著降低，大于550℃渗氮，多数钢种的zui高硬度低于1000HV

1.3、用两段渗氮法，第二段的温度常低于560℃

2、渗氮时间.

2.1 渗氮层随时间的延长而增厚，初期增长率大，以后渐趋缓慢，一般渗速在0.01mm/h左右

2.2 随保温时间延长，氮化物聚集长大，硬度下降。温度越高，时间越长，长大越厉害

3、氨分解率

3.1 分解率为20 一40 ％时活性氮原子多，零件表面可大量吸收氮

3.2 分解率超过60 ％则气氛中的氢含量高达52％以上，将产生脱氮作用，此时不仅活性氮原子数量减小，而且大量氢分子和氮分子停滞于零件表面附近，使氮原子不易为表面所吸收，从而使零件表面含氮量降低，渗氮层深度也减薄。

四、渗氮操作

升温

升温前应通氨气排气，氨气流量是正常流量的两倍以上，对变形要求严格的，可采用阶梯升温，也可以使升温速度小于50度/h。

2.排气

一般过升温边排气，在150-200℃内排空，在排气过程中可以用PH试纸方法检查炉罐及管道密封情况；排气阶段，不断通入氨气，使炉压达到200-400Pa（U形管装油）,空气不清除，不能点燃排气管，在升温阶段氨分解率可达70%，炉气中氨气体积大于95%以上，可以减少氨气流量

3.保温

当温度达到渗氮温度后，调节氨气流量，使氨分解率达到工艺所需要的范围，炉压控制在200-600Pa之间，每15-30分钟测一次氨分解率。

4.冷却

在渗氮结束段后，关闭排气阀，减少氨流量，使氨分解率达到70%左右，保温2小时，减少工件表面脆性；停电降温，保持炉内正压，炉温降到150以下出炉。