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气体氮化

气体氮化

金属零件制造商经常在整理过程中施加工业表面处理,以改变金属部件,以便在其产品中产生所需的效果。精加工治疗可以改变组件的外观或性能的各个方面。有些零件经历一系列表面处理。

例如,制造商可以在零件的外部涂上粉末涂料,以产生所需的表面颜色变化,或帮助修改表面的纹理或光泽。其他表面处理有助于防水组件或提高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各样的目标。

气体氮化过程

气体氮化过程(也称为“氨氮化”)提供了一种案例硬化钢部件表面的方法,使它们更好地抗蚀剂,擦伤和磨损,同时允许内部保持柔软。它代表了通过氮化促进金属部件外部的氮化物层的三种流行方法中的一种。

制造商通过将金属工件暴露在加热的氨环境中来实现这种表面硬化过程。当氨开始分解成它的组成元素时,氮会扩散到工件的外部。它在表面形成氮化物沉积。这种外壳能有效地使金属工件变硬。

表面硬化技术

今天的氮化气体通常依赖于氨作为氮化物形成的氮的主要来源。制造商可以对工业用途廉价地较贵地获得该市售气体。在以前的时代期间,由于加热氨气的危险,这种形式的氮化形式需要使用高炉。如今,工业炉仔细供应计算机控制的温度,允许在密切控制的环境中进行氮化。此外,自动化增加了此过程的安全性和便利性。

制造商可以以液化形式获得氨,允许更容易的运输,储存和处理。当公司在受控条件下将钢部件暴露在工业炉中的氨水中时,热量导致氨中的氮原子在组分表面上部分分离和扩散,形成氮化物外壳。氮化物层的形成有助于通过改善金属承受划痕和磨损的能力来硬化部分的表面。

气体氮化:材料及应用

气体氮化已成为一些金属零件生产中重要的精加工步骤。制造商经常利用高成本效益的材料来完成这种类型的硬化处理。今天,许多应用程序都是使用这种技术生产的组件。

材料

经受氮化气体的金属部件通常由低碳钢组成。然而,制造商已经使用这种表面处理来硬化其他金属。有时对此处理的其他流行金属包括不锈钢,中型和高碳钢合金,钛,钼甚至(在极少数情况下),铝。

氨气是这种表面硬化方法中最常见的氮原料来源。然而,潜在的其他含氮气体也可以作为气体氮化过程的原料。制造商确实需要一个能够产生高温的热源,以及一种控制和监测温度和氮水平的方法。在加热的环境中,氨开始分解成组成它的氮原子和氢原子。

氮会在暴露的金属表面扩散形成氮化层。在过去,由于生产过程的不一致性,气体氮化有时会导致氮化物沉积厚度的变化。然而,如今,制造商已经开发出了能够精确控制金属合金成分、氮水平、温度和气体暴露时间的能力,从而可以生产出具有可预测和可测量氮层的部件。

应用程序

由于氮化能在金属零件表面生成硬质氮化层,因此这项技术在需要更坚硬、表面硬化工具的经济部门和行业中很受欢迎。这种硬化处理仍然是压铸和锻造工具的普遍应用。它还有助于硬化阀门,球轴承,凸轮轴,齿轮,轴,喷射器,火器组件,喷射器,和各种施工工具的表面,包括锤头和凿子。

气体氮化的优点

作为进行氮化的技术,天然气氮化提供了几个优点。

  1. 今天这个过程是在精确控制的参数范围内进行的。它通常在一个温度调节的炉内进行。自动化过程的精确能力使制造商能够控制表面氮化物的形成速度,并产生可测量厚度的外部氮化物外壳。在过去,金属部件生产商缺乏准确监测温度和暴露时间的能力,因此气体氮化法不涉及同样水平的精度。
  2. 目前,一些制造商依靠大型温度控制的炉子,使用氨氮化来生产成品金属部件。能够有效地产生大量的表面处理产品,使这项技术越来越受欢迎。
  3. 近年来,这项技术的价格已大幅下降。随着成本的下降,使用气体氮化已经成为一种更容易的表面处理方法。由于经过气体氮化处理的部件具有更高的硬度和耐磨性,这些高质量的金属部件在市场上提供了竞争优势。目前,气体氮化技术有助于公司开发具有成本效益的组件。
  4. 这种形式的表面处理环境安全近年来改善了。随着计算机越来越多地控制炉操作,能够通过精确度调节生产参数。与盐浴氮化(有时产生高毒性废物),高度控制的有效氨氮化不会产生尽可能多的环境清理问题。

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