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氮化廠家介紹氣體滲氮基本過(guò)程是怎樣的？
滲氮，亦稱(chēng)氮化，是指在一定溫度下、在含氮的介質(zhì)中使氮原子滲入工.件表層的化學(xué)熱處理工藝。
工件氮化后具有極高的表面硬度和耐磨性，高的疲勞強(qiáng)度和高的耐蝕性，同時(shí)還具有抗咬合、抗擦傷的能力。由于滲氮具有溫度低、工件畸變小的特點(diǎn)，在機(jī)械工業(yè)中得到比較廣泛的應(yīng)用。一些重要的精密工件，如機(jī)床主軸、精密絲桿、內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽車(chē)缸套等都采用滲氮處理，現(xiàn)在滲氮處理已逐漸在汽車(chē)齒輪、工模具等工件上得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
氣體滲氮的主要缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng)，采用離子滲氮、低壓脈沖滲氮或采用以滲氮為主的氣體氮碳共滲、離子氮碳共滲等，均可縮短生產(chǎn)周期。
根據(jù)工藝目的不同，可把滲氮分為強(qiáng)化滲氮和抗蝕滲氮兩類(lèi)。根據(jù)使用介質(zhì)的不同，滲氮可分為氣體、液體和固體滲氮，氣體滲氮應(yīng)用廣。
根據(jù)滲氨工藝和設(shè)備的不同，滲氮又可分為氣體滲氮、離子滲氮和低壓脈沖滲氮等。
一、氣體滲氮基本過(guò)程
鋼鐵材料的滲氮過(guò)程和滲碳等其他化學(xué)熱處理過(guò)程樣,包括氣氛的形成、吸附、分解、吸收和擴(kuò)散五個(gè)基本過(guò)程?；蛘哒f(shuō)包括滲劑中的反應(yīng)、滲劑中的擴(kuò)散、相界面反應(yīng)、被滲元素在鋼鐵中的擴(kuò)散及擴(kuò)散過(guò)程中氮化物的形成。
滲劑中的反應(yīng)主要指滲劑分解出活性氮原子的過(guò)程,該物質(zhì)通過(guò)滲劑中的擴(kuò)散，輸送至鋼表面，參與界面反應(yīng)，在界面反應(yīng)中產(chǎn)生的活性氮原子被鋼表面吸收,繼而向內(nèi)部擴(kuò)散。
使用較多的滲氮介質(zhì)是氨氣，在滲氮溫度時(shí)，氨是亞穩(wěn)定的，它發(fā)生如下分解反應(yīng):
2NH3=3H2+2[N]
當(dāng)活性氮原子遇到鐵原子時(shí)則發(fā)生如下反應(yīng)
Fe+[N]=Fe(N)
4Fe+[N]=一Fe4N
(2~3 )Fe+[N]、一Fe2~3N
2Fe+[N]=Fe2N
氨氣中分解出的部分活性氮原子[N]被工件表面吸收,剩余的很快結(jié)合成分子態(tài)的N,，和H等一起從廢氣中排出。
鋼表面吸收的活性氮原子，溶解在α-Fe中組成固溶體，飽和后形成氮化物。
隨著表面含氮量的提高，α固溶體中形成自表面至心部的氮的濃度梯度，氮原子不斷地向內(nèi)層擴(kuò)散，逐漸形成滲氮層。
滲氮層的形成過(guò)程還可用圖3-1來(lái)描述。
滲氮過(guò)程可以概述為圖3-1所示的幾個(gè)基本過(guò)程:向爐內(nèi)不斷輸人氨氣;氨分子向金屬表面遷移;氨分子被吸附在金屬表面;氨分子在相界面上不斷分解，形成氮原子和氫原子;活性原子復(fù)合成分子，經(jīng)相界面反應(yīng)的擴(kuò)散層界，不斷從爐內(nèi)排出;表面吸附的氮原子溶解于α-Fe中;氨原子由金屬表面向內(nèi)部擴(kuò)散，并產(chǎn)生相應(yīng)的濃度梯度;當(dāng)超過(guò)在α-Fe中的溶解度后，在表層開(kāi)始形成氮化物;氮化物沿金屬表面的垂直方向和平行方向長(zhǎng)大;表面依次形成y'相?相;氮化物層不斷增厚;氮從氮化物層向金屬內(nèi)部擴(kuò)散。
在氮化過(guò)程中還有氫的滲入，這將會(huì)導(dǎo)致氮化層脆性增加，但是氨化后緩冷時(shí)大部分氫可以逸出，因而影響不大。
以上就是氮化廠家分享的氣體滲氮過(guò)程，歡迎關(guān)注~
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