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气体氮化

气体氮化

金属零件制造商经常在加工过程中对金属零件进行工业表面处理,以在他们的产品中创造理想的效果。表面处理可能会改变零件外观或性能的各个方面。有些零件经过一系列表面处理。

例如,制造商可以将粉末涂料涂层施加到部分的外部以产生所需的表面颜色变化,或者有助于改变表面的纹理或光泽。其他表面处理有助于防水部件或增强表面耐久性和耐腐蚀性。制造商利用许多不同的表面处理来实现各种目标。

气体氮化过程

气体氮化工艺(也称为“氨氮化”)提供了一种使钢部件表面硬化的方法,使它们更好地抵抗划痕、磨损和划伤,同时允许内部保持柔软。它是通过氮化作用在金属组件的外部促进氮化层形成的三种常用方法之一。

制造商通过将金属工件暴露于加热的环境中的金属工件来实现这种情况硬化过程。由于氨开始分解成其组成元素,因此氮将在工件的外部漫射。它在表面上形成氮化物沉积物。这种地壳有效地帮助案例硬化金属工件。

盒硬化技术

如今的气体氮化通常依靠氨作为氮的主要来源来生成氮。制造商可以获得这种商业上可用的气体相对便宜的工业使用。在以前的时代,由于加热氨气的危险,这种形式的氮化需要使用高炉。如今,工业炉提供精心计算机控制的温度,允许氮化过程在严密控制的环境中进行。此外,自动化增加了这一过程的安全性和方便性。

制造商现在可以获得液化的氨,便于运输、储存和处理。当公司在工业炉中控制条件下将钢部件暴露在氨中,热量会导致氨中的氮原子部分分离并扩散到部件表面,形成一层氮结皮。氮化层的形成通过提高金属抵抗划痕和磨损的能力来帮助硬化部件的表面。

气体氮化:材料和应用

气体氮化已成为一些金属部件生产的重要整理步骤。制造商通常利用高度成本效益的材料来完成这种硬化处理。如今,使用该技术生产的组件存在许多应用。

材料

经过气体氮化处理的金属部件通常由低碳钢组成。然而,制造商也使用这种表面处理来硬化其他金属。其他常用的金属有时也会经过这种处理,包括不锈钢、中、高碳钢合金、钛、钼,甚至(极少数情况下)铝。

氨气代表在这种情况下为氮气提供氮气的最常见的原料来源。然而,潜在的其他含氮气体也可以用作气体氮化过程的原料。制造商确实需要一种能够产生高温的加热源,以及控制和监测温度和氮水平的方法。在加热的环境中,氨开始分解成其组成氮和氢原子。

氮气将在暴露的金属表面上扩散以形成氮化物层。过去,由于生产不一致,气体氮化有时导致产生具有可变厚度的氮化物沉积的部件。然而,如今,制造商已经开发了控制金属合金组合物,氮水量,温度和气体暴露时间的能力,这些能力可以生产具有可预测和可测量的氮化物层的零件。

应用程序

由于氮化有助于在金属部件表面的表面上生产硬氮化物层,因此该技术在需要更加严格的经济部门和行业的流行情况下享有普及,案例硬化工具。这种硬化处理仍然是用于压铸和锻造中使用的工具的流行应用。它还有助于硬化阀门,滚珠轴承,凸轮轴,齿轮,轴,喷射器,枪械组件,喷射器和各种施工工具表面,包括锤头和凿子。

气体氮化的优点

作为一种氮化工艺,气体氮化具有许多优点。

  1. 今天此过程发生在精确控制的参数内。它通常发生在温度调节的炉内。自动化过程的能力精确地使制造商能够控制表面上的氮化物形成速率,并产生可测量厚度的外部氮化物外壳。在过去,金属零件生产商缺乏准确监测温度和曝光时间的能力,因此氮化气体不涉及相同的精度水平。
  2. 目前,一些制造商依靠大型温控炉,使用氨氮法批量生产成品金属部件。由于能够高效地生成大量表面处理产品,该技术越来越受欢迎。
  3. 近年来,该技术的价格显着下降。随着成本下降,气体氮化的使用已成为一种更可达的表面处理。由于对氮化气体的组件提供了增强的硬度和耐磨性,因此这些更高质量的金属部件在市场上提供了竞争优势。天然气目前有助于公司开发成本效益的组件。
  4. 近年来,这种表面处理方式的环境安全性得到了提高。随着计算机越来越多地控制炉子操作,精确调节生产参数的能力也提高了。与盐浴氮化法不同(盐浴氮化法有时会产生大量的有毒废物),高度控制的高效氨氮化法不会产生太多的环境清理问题。

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