文档介绍：1 脉冲离子氮化工艺试验沈阳鼓风机集团股份有限公司张忠和摘要: 通过脉冲离子氮化的工艺试验,确定脉冲离子氮化的最佳工艺参数,包括离子氮化的温度、离子氮化的时间、氨气的流量、气体的压力、离子氮化时的电压和电流密度、占空比等,制定出脉冲离子氮化的热处理工艺方案。关键词:脉冲离子氮化; 35CrMoV ;工艺试验一、问题提出我公司新进了一台 LDMC-150E 脉冲离子氮化炉,LDMC 脉冲离子氮化是一项新技术(新设备、新工艺),除了较传统的 LD离子氮化有很多优点外,由于脉冲离子氮化具有电参数单独控制、工艺参数独立调节且变动范围大等特性,在新设备投产前需要进行热处理工艺试验, 确定最佳的工艺参数,制定工艺方案。二、工艺试验我们进行工艺试验的设备就是新进的 LDMC-150E 脉冲离子氮化炉,该设备的尺寸是φ 1600x1500mm ,试验时用的是模拟工件,试块的材料是 35CrMoV ,共进行了五炉脉冲离子氮化工艺试验,这五炉试验的离子氮化工艺参数见表 1,试验结果见表 2,表 2中离子氮化厚度检验用的腐蚀剂是马氏试剂。表1各炉次脉冲离子氮化工艺试验的工艺参数第一炉第二炉第三炉第四炉第五炉离子氮化温度 520 C 530 C 520 C 520 C 510 C -520 C 离子氮化时间 25小时 23小时 6小时 15小时 30小时氨气流量 气体的压力 360 Pa 360 Pa 320 Pa 320 Pa 350 Pa 电压 720 伏 720 伏 700 伏 700 伏 730 伏占空比 70% 70% 70% 70% 70% 表2各炉次脉冲离子氮化的试验结果(氮化层深 mm/ 表面硬度 HV) 第一炉第二炉第三炉第四炉第五炉 1#试样 / 552 / 553 / 666 2#试样 / 575 / 576 / 644 3#试样 / 652 / 598 / 606 4#试样 / 660 / 530 / 648 / 603 5#试样 / 603 / 563 / 552 / 603 6#试样 / 655 7#试样 / 645 8#试样 / 645 2 第一炉模拟工件上下摆放了五层,每层放了一个试块,试块编号从下往上分别为 1# 试样到 5# 试样,氮化层深度从下往上由深变浅,表面硬度从下往上由低变高,说明炉子的下面温度高,上面温度低,炉内的温度场分布还是符合规律的。第五炉离子氮化的温度场分布特别均匀,除了放在最顶部的 4#、8# 试样以外,其余所有的试样无论是放在外侧、里侧还是侧面,氮化层深都在 mm左右,表面硬度都在 HV600 以上,无论是氮化层深还是表面硬度都比较均匀,上面的温度低这是离子氮化温度场的客观现实,解决的办法也很简单,在最上层工件的上面放一个假工件,将温度偏低的情况转移到假工件上就可以了。我们又对第五炉的 1# 试样进行了硬度梯度测试,在 DMH - 2LS 型显微努氏硬度计上进行硬度实验,实验加载载荷为 25gf ,加载时间为 10s ,硬