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气体渗氮的过程和原理是什么?

作者:admin | 发布时间:2021-10-29

气体氮化时间一般可以使用无水氨气(或氨+氢,或氨+氮)作为供氮介质。多用炉具有多层炉床的连续生产的热工设备,又称耙式炉或多膛炉。用于焚烧城市垃圾,焙烧有色金属矿粉,轻烧氢氧化镁滤饼及天然菱镁石矿粉等。热处理多用炉有强大的电器控制系统西门子prc,应该会很好操作,一般都会有前室后室,后室也就是加热室,密封性要求良好,渗碳氮等。氮化炉化学热处理:指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺。整个氮化炉过程可分以下三个发展阶段。

(1)氨的分解

氨是一种非常不稳定的气体,在一定条件下很容易分解。

2NH3=2[N]+6[H]

氨分解中的活性氮原子是一个新形成的氮原子,它具有很强的化学活性,部分被工件表面吸收,然后从表面扩散到内部,剩余的[ n ]随着 n2和 h2一起迅速排出废气,形成分子状态,所以氨分解公式实际上是:

2NH3=2[N]+6H=3H2+N2

为了继续氮化,需要不断输入氨气,不断产生活性氮原子。

(2)钢件表面进行吸收氮原子

活性氮原子在钢表面吸附后溶解于铁素体中,形成高含氮量的铁素体,过饱和后形成氮化物。

(3)扩散

钢零件表面吸收氮原子后,表面和内层都存在氮浓度梯度,促进氮原子从表面扩散,形成一定厚度的氮化物层。

在氮化温度下,吸附层中的活性氮原子向金属晶格内部控制移动,留下的空隙又迅速地被吸附层的氮原子所填满,因而我们始终没有保持一个金属进行表面工作上有活性氮原子可以连续渗入。因此,扩散发展过程分析如下。

1连续向炉内注入含氮气体:

氨分子迁移到金属表面;

氨分子吸附在金属表面;

氨分子在相界面上进行不断提高分解,形成氮原子和氢原子;

吸收剩余的活性原子化合物分子,不断从炉中排出;

吸附在表面的氮原子溶解在-Fe和-Fe中。

②氮原子由金属材料表面向内部进行扩散,并产生具有一定的浓度梯度。

当氮超过-Fe的溶解度时,表层开始形成氮化物。

4氮化物在金属表面的垂直和平行方向生长。

⑤表面依次形成相和相。

⑥氮化层不断增厚。

⑦氮从氮化物层向金属企业内部进行扩散。

因素很多,如温度、时间、压力、介质成分(或氮势)以及钢件的成分和组织等。气体渗氮工艺是合理控制这些因素,获得满意的渗氮层。

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