湖北离子渗氮炉业有限公司
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发布时间:2020-07-05








湖北丰热科技有限公司(原武汉离子热处理研究所),专业制造辉光离子渗氮炉的高新技术企业;是集研发、生产、销售安装辉光离子渗氮炉,并为用户提供成套的离子渗氮工艺技术服务。

离子渗氮是在真空室内进行的,工件接高压直流电源的负极,真空钟单接正极。将真空室的真空度抽到66.67Pa后,充人少量氮气或氢气、氮气的混合气体。当电压调整到400~800V时,氮即电离分解成氮离子、氢离子和电子,并在工件表面产生辉光放电现象。正离子受电场作用加速轰击工件表面,使工件升温到渗氮温度。若半周期内多个电流脉冲,并且Lisajous图形为斜平行四边形,则为丝状放电。氮离子在钢件表面获得电子,还原成氮原子而渗人钢件表面并向内部扩散,形成渗氮层。

辉光离子渗氮的特点有:可节约能源和氨的消耗量,电能消耗为气体氮化的1/2~1/5,氨气消耗为气体氮化的1/5~1/20。易于实现局部氮化,只要设法使不欲氮化的部分不产生辉光即可1,非渗氮部位便于保护,采用机械屏蔽、用铁板隔断辉光,即可保护。低压气体中显示辉光的气体放电(空气中的电子大概在1000对/cm3,由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象)现象。

在阴极附近,二次电子发射产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能,所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区,电子已获得足够的能量碰撞气体分子,使之电离或激发发光。其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强(电子与气体分子的非弹性碰撞会失去动能)。次大气压辉光放电技术目前可用于低温材料、生物材料、异型材料的表面亲水处理和表面接枝、表面聚合、金属渗氮、冶金、表面催化、化学合成等工艺。

1933年德国Von Engel首1次报道了研究结果 ,利用冷却的裸电极在大气压氢气和空气中实现了辉光放电,但它很容易过渡到电弧,并且必须在低气压下点燃,即离不开真空系统。1988年,Kanazawa等人报道了在大气压下使用氦气获得了稳定的APGD的研究成果,并通过实验总结出了产生APGD要满足的三个条件:(1)激励源频率需在1kHz以上;可以适用于各种材料,包括要求氮化温度高的不锈钢、耐热钢,以及氮化温度较低的工模具(工具钢)和精密零件,而低温氮化对气体氮化来说是相当困难的。(2)需要双介质DBD;(3)必须使用氦气气体。此后,日本的Okazaki、法国的Massines和美国的Roth研究小组分别采用DBD的方法,用不同频率的电源和介质,在一些气体和气体混合物中宣称实现了大气压下“APGD”。


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