離子滲氮工藝用普諾克真空系統(tǒng)

針對等離子滲氮工藝，在氮化爐中利用普諾克的真空技術(shù)。

等離子滲氮技術(shù)對于熱處理變得越來越重要。yi流的技術(shù)和控制措施確保化合物層和擴散層的結(jié)構(gòu)和成分可以得到持續(xù)的控制和監(jiān)測。脈沖直流等離子用于實現(xiàn)均勻的熱處理效果。這種熱化學(xué)工藝的優(yōu)勢是可以在 520°C 和 580°C 之間相對較低的溫度下進行熱處理。為使等離子體導(dǎo)電，必須使用自由載流子進行電力傳輸。在大氣壓力下，要使等離子體具有導(dǎo)電性，所需達到的溫度在經(jīng)濟上并不現(xiàn)實。然而，在實踐中，在 2.5 毫巴壓力下工作，這樣的條件就允許在低于 600°C 的溫度下進行熱處理。與其他熱處理方法相比，這已經(jīng)是很低的溫度了，這對組件的扭曲特性具有極其積極的影響。此方法的另一優(yōu)勢是，可以對組件中不需要滲氮的各個部分進行機械掩蔽，從而有選擇性地將其排除在滲氮工藝之外。這不會改變掩蔽部分底部表面的特性。

在實際執(zhí)行等離子滲氮工藝之前，需要將待處理的組件精確放置在固定設(shè)備上。零件必須放置在氮化爐中合適的位置，方可實現(xiàn)理想的表面特性。在加料程序結(jié)束并關(guān)閉氮化爐后，即會將氮化爐抽真空至所需的工藝壓力，并使用壁裝式伴熱器對其進行加熱。此加熱過程結(jié)束后，組件即會暴露于氮氣氛中的輝光放電作用下。在輝光放電過程中會產(chǎn)生等離子。在此過程中，氮進行離解和離子化，并在組件表面燃燒。確切的處理溫度和滲氮持續(xù)時間取決于組件的材料、尺寸和成分，以及要實現(xiàn)的滲氮層深度。滲氮程序完成之后，氮化爐和組件即會進行冷卻。整個過程持續(xù) 17 到 30 個小時。在此期間，真空系統(tǒng)一直處于運行狀態(tài)。

此款真空系統(tǒng)包括一個油潤滑旋片真空泵（作為前級泵）和一個羅茨真空泵。該系統(tǒng)可實現(xiàn)小于 1 x 10-2 毫巴的極限壓力，工藝過程中的實際工作壓力為 2.5 毫巴。這樣可以充分利用真空系統(tǒng)的佳抽氣速率，也就是此運行范圍內(nèi)的高速率。

工藝開始時，旋片真空泵將氮化爐從大氣壓力抽至 100 毫巴的粗真空狀態(tài)。只有在此時羅茨真空泵才會運行。作為增壓泵，它會顯著提高真空系統(tǒng)的抽氣速率，從而快速實現(xiàn)并可靠地維持工藝壓力。 通過將真空系統(tǒng)與旋片真空泵及其控制裝置結(jié)合使用并特別針對工藝進行協(xié)調(diào)，能夠以近乎低的能量消耗實現(xiàn)快的抽氣速率。

通過精準地維持工作壓力和抽氣速率，可以確保運行能力和工藝的可復(fù)制性，從而能夠精確地實現(xiàn)理想的產(chǎn)品特性。氮化的等離子體大多是高合金不銹鋼，不過建筑用鋼或燒結(jié)金屬也采用此工藝進行熱處理。

普諾克真空堅持：真空技術(shù)的可靠性是一要務(wù)。這是因為滲氮工藝中真空系統(tǒng)出現(xiàn)故障會導(dǎo)致整批高質(zhì)量、高成本的精密組件報廢。在此期間，真空供給沒有出現(xiàn)任何故障。

真空系統(tǒng)僅需要低程度的維護。除了每日目視檢查油位，旋片真空泵以及羅茨真空泵齒輪中的機油僅需每兩年更換一次。