渗氮气对武汉离子渗氮炉的影响及其选择?一般把液氨气化后直接通入炉内,一部分是用热分解氨,氨气经过一个加热到800-900℃的含镍不锈钢容器中,或在容器中还放有镍基催化剂,在高温和催化作用下,氨气分解成比例为1:3的氮氢混合气,再通入离子渗氮炉内。此外还有一些单位在氨气的基础上,加以少量酒精或丙酮进行离子氮碳共渗(软氮化),在实验室中还经常使用氮气、氢气、氩气、丙烷和液化石油气等作为氮、碳气源和稀释气氛。
1、氨气,价格低廉,来源广泛,但有很多缺点,如渗氮层脆性较大(和热分解氨比)。氨在炉内的分解率随进气量温度和起辉面积而变,氮势不能控制,因此直接用氨气进行离子渗氮或氮碳共渗,都无法控制渗氮层组织。氨气在炉内各处的分解情况不同,因此炉内各处气体的成分是不同的,从而对辉光放电特性产生影响,造成零件表面电流密度不均匀。结果使零件温度不均匀。特别在井式炉或长管件内壁渗氮时这种影响更为严重。从真空泵排出的废气中,还含有相当数量未分解的氨气,对环境也造成一些污染。
2、氮气和氢气。离子渗氮时,氢作为稀释气体加入可调节渗氮气氛的氮势,能很容易的控制渗氮层的组织。氢气还起还原零件表面氧化物的作用,以获得所谓“活性”的表面,降低了对炉子漏气率的要求。氮气和氢气对环境没有污染。在离子渗氮的负压状态下,使用氢气是稳定的,没有爆炸的危险。
要求高时应先让气体通过硅胶或分子筛净化器,除去其中残存的水分后使用。有某些特殊要求时也采用氩,氪等气体作为氮的稀释气体,氩气加入有使辉光收缩的作用,容易使小孔内部渗氮,氪能强化阴极溅射,以抵消因氮的渗入而引起的体积膨胀。