修改這篇文章 : 爐壓對氣體滲氮的作用-氮化處理

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氣體滲氮 一般以提高金屬的耐磨性為主要目的，因此需要獲得高的表面硬度。它適用于38CrMnAc等滲氮鋼。氮化處理滲氮后工件表面硬度可達HV850～1200。滲氮溫度低，工件畸變小，可用于精度要求高、又有耐磨要求的零件，如鏜床鏜桿和主軸、磨床主軸、氣缸套筒等。但由于滲氮層較薄，不適于承受重載的耐磨零件。 氣體滲氮可采用一般滲氮法（即等溫滲氮）或多段（二段、三段）滲氮法。前者是在整個滲氮過程中滲氮溫度和氨氣分解率保持不變。溫度一般在480～520℃之間，氨氣分解率為15～30％，保溫時間近80小時。這種工藝適用于滲層淺、畸變要求嚴、硬度要求高的零件，但處理時間過長。多段滲氮是在整個滲氮過程中按不同階段分別采用不同溫度、不同氨分解率、不同時間進行滲氮和擴散。 爐壓對氣體滲氮的作用有以下幾方面——等離子滲氮企業來為大家娓娓道來： 1)提高爐內氣壓可以增加零件表面的吸附量 在顯微鏡下觀察金屬表面是凹凸不平的。從化學觀點看，這些尖角、凸出邊緣上的原子或離子，他們的化合價大部分沒有達到飽和，化學性質至活潑，容易和外界的分子結合，這些部位稱為活性中心。金屬表面依靠未飽和化合價吸附氣體分子稱為化學吸附。此外，依靠引力(范德華力)吸附氣體分子，稱為物理吸附。不論那種吸附，根據物理化學原理，金屬表面所吸附的氣體量，由溫度和壓力決定。當溫度恒定時，決定于氣體壓力。 弗倫德里希(Freundlich)根據大量的試驗，建立了吸附等溫方程式： （1）式中：為單位質量吸附的氣體量；為經驗常數；n為吸附平衡時氣體的壓力。 公式表明氣體壓力增大，表面吸附量增加。此外，爐壓增大，意味著爐內氨氣密度增大(可由氣體方程式推導出)。氣體密度增大，可為表面吸附提供更多的機率。 2)提高爐壓，增加氣體分子的動能 氣體壓強是分子碰撞力的宏觀表現。由公式p= 可知，壓力p與分子動能成正比關系。當爐壓提高時，氨氣分子的動能大大提高，對于克服金屬表面的各種障礙和阻力大有幫助，增加表面吸附量，促進界面反應。 3)提高爐壓可以提高界面反應速率 滲氮過程可看作是催化反應。假如反應機理是氨分子與金屬表面相碰撞，則反應速率υ與壓力ρ的關系為： (2)式中：N=6.023×1023；P為氣體壓力；R為氣體常數；T為熱力學溫度;.M為分子量;E為反應激活能。由式(2)可知增高爐壓，可以提高界面反應速率和表層的氮化物量，為擴散創造條件。 4)增高爐壓可以提高滲氮氣氛的活度 (3)式中的Fe[N]為氮在鐵中的固溶體。爐氣中NN3、H2 與固溶體中氮的活度αN之間存在著一定的關系： (4)式中K為系數。氨氣的分解是可逆反應，當壓力增大時，NH3分解減少，NH3的分壓 增高，所以αN也提高，使模具滲氮活度增大。提高爐壓，氨分解率下降，可以節約氨氣達20%～30%。 5)提高爐壓可以提高狹縫、深孔、盲孔、小孔等的滲氮能力 這些部位由于通氣截面小，氣體流動受阻造成氣體流速、流量減小，靠近管壁附近的氣體幾乎不流動，形成“粘滯流”管道中粘滯流的流量qν與氣體的密度和壓力梯度成正比: 。當壓力提高時，氣體密度提高，壓力梯度也大幅度提高，從而促進這些部位氨氣的流量增加，提高滲氮能力。實踐證明提高壓力后，這些部位滲層優良。 以上理論，在生產實踐中得以驗證是正確的。 我司主營業務： 鑄鐵滲氮 歡迎有需求的用戶點擊進入我司主頁www.yeyingsh.com訪問，了解我司更多服務！

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