等離子體表面處理ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-15 07:03本頁(yè)面
【正文】 織可控 。 ③ 用輝光放電直接加熱工件表面 ， 無(wú)需輔助加熱設(shè)備 ， 方便 、 節(jié)能 ， 又可獲得均勻的加熱溫度 。 ④ 處理溫度低 ， 熱變形小 。 ⑤ 因?yàn)槭钦婵仗幚?， 表面無(wú)氧化 ， 適于成品處理 。 ⑥ 用普通方法難以滲氮的不銹鋼 、 鈦等都可進(jìn)行滲氮 。 2022/2/12 45 2022/2/12 46 離子氮碳共滲 近些年，有人采用氨和含碳（丙酮等）氣體混合進(jìn)行氮碳共滲，即離子軟氮化。 離子軟氮化比用純氨作離子氮化處理時(shí)間短（縮短 1～ 4倍），滲層厚，表面硬度高，疲勞強(qiáng)度好，與氣體軟氮化比也有表層硬度高，滲層厚，工藝穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作簡(jiǎn)便、衛(wèi)生，節(jié)電和省氣等優(yōu)點(diǎn)。 2022/2/12 47 離子滲碳 滲碳是一門(mén)古老的表面熱處理技術(shù)，但是直到目前仍是提高鋼鐵表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度的主要的表面處理方法之一，約占表面強(qiáng)化零件的 70％以上。 近幾十年來(lái)，滲碳工藝也在不斷進(jìn)步，由最早的固體滲碳發(fā)展為氣體滲碳，又發(fā)展為真空滲碳。 2022/2/12 48 真空滲碳滲速快，滲碳后的真空淬火又可提高零件表面質(zhì)量，是前幾年廣泛推廣的新滲碳技術(shù)，但工藝中也存在一些問(wèn)題，例如易產(chǎn)生碳黑，加熱溫度高易降低材料性能等。 70年代以后，在國(guó)內(nèi)外開(kāi)始研究、開(kāi)發(fā)離子滲碳工藝，并在 80年代中期正式在工業(yè)上應(yīng)用。但目前還沒(méi)有普遍采用，許多應(yīng)用還在探索之中。 2022/2/12 49 離子滲碳原理 離子滲碳的基本原理與離子氮化相似。在真空狀態(tài)下，以工件為陰極，施以直流電壓，產(chǎn)生輝光放電，碳離子轟擊工件表面，把工件表面加熱并被表面吸收然后向內(nèi)部擴(kuò)散。與離子氮化所不同的是，滲碳需要 900℃ 以上的高溫，因而，通常都附加一個(gè)外部的加熱源。而滲碳后必需進(jìn)行淬火，因而還要附設(shè)一套真空淬火設(shè)備。 2022/2/12 50 滲碳滲速 真空滲碳時(shí)活性氣體分子作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到工件表面的原子才會(huì)發(fā)生反應(yīng)， 而等離子滲碳時(shí)有電場(chǎng)的作用，帶電粒子會(huì)向工件做定向運(yùn)動(dòng)，所以離子滲碳要比真空滲碳在單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)工件的離子或活性原子數(shù)多得多，因而滲速也高得多。 2022/2/12 51 等離子滲碳機(jī)理 1） 離子轟擊清洗表面 ； 2） C的吸附 ； 3） 碳離子的吸附 ； 4） 碳離子的注入 ； 5） 氬離子的濺射效果 。 2022/2/12 52 等離子滲碳的特點(diǎn) 等離子滲碳與傳統(tǒng)的氣體滲碳的主要區(qū)別是：不用吸熱后分解的氣體 ， 而是直接導(dǎo)入甲 （ 丙 ）烷滲碳； 一般在 133—2660Pa壓力下進(jìn)行； 滲碳溫度為 900～ 950℃ ， 當(dāng)要求滲層較淺 ， 且用 N2＋ C3H8進(jìn)行碳氮共滲時(shí) ， 也可在 900℃ 以下進(jìn)行 。 另外 ， 也可以與真空滲碳一樣進(jìn)行高溫滲碳（ 1040℃ ） 。 等離子滲碳的主要特點(diǎn)如下： 2022/2/12 53 1． 不使晶界氧化 。 等離子滲碳工件在真空中加熱 ， 而且工作氣中不含 O2和 H2O， 所以不會(huì)發(fā)生晶界氧化 。 2． 表面滲碳量容易控制 。 表面滲碳層深度 、 碳濃度和晶粒大小對(duì)工件和力學(xué)性能有重大影響 ， 因此必須嚴(yán)格控制 。 采用丙烷等離子滲碳可通過(guò)氣體流量和等離子體中C3H8分壓的高精度控制來(lái)控制表面滲碳量 。 3．多次循環(huán)處理形成復(fù)合硬化層。 與氣體滲碳相比，等離子滲碳可以迅速更換滲碳室的反應(yīng)氣，因此為達(dá)到 “ 先滲碳后氮化 ”或 “ 先氮化后滲碳 ” 的表面硬化目標(biāo)，可以對(duì)連續(xù)的多循環(huán)處理進(jìn)行程序控制。 2022/2/12 54 等離子滲碳的應(yīng)用 1．用等離子滲碳代替氣體滲碳 2．等離子高濃度滲碳 3．難滲材料的等離子滲碳 4．高熔點(diǎn)金屬的等離子滲碳 5．熱噴涂層的等離子滲碳 2022/2/12 55 滲碳的應(yīng)用 2022/2/12 56 思考題 1． 熱滲鍍的基本過(guò)程是什么 ？ 2． 滲層形成的基本條件是什么 ？ 3． 何謂 TD處理 ？ TD法所得滲鍍層有何特點(diǎn) ？ 4． 畫(huà)出氣體放電的伏安特性示意圖 ， 并進(jìn)行說(shuō)明 。 5． 離子氮化的機(jī)理是什么 ？
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