Tiefbrunnen-Ionennitrierofen

Der Tiefbrunnen-Ionennitrierofen ist ein Gerät zur Oberflächennitrierbehandlung von Metallmaterialien.

• Ofenkörperstruktur: Nimmt typischerweise eine zylindrische Tiefbrunnenstruktur an, bestehend aus Ofendeckel, Ofenzylinder, Ofenbodenplatte und Grundrahmen. Die Zwischenschichten von Ofendeckel, Ofenzylinder und Ofenbodenplatte sind mit Kühlwasser gefüllt, um die Ofenkörpertemperatur zu senken und die Ofenstruktur zu schützen.
• Heizsystem: Im Allgemeinen werden Heizelemente (z. B. Widerstandsbänder) an der Innenwand des Ofenfutters installiert. Wärme wird von den Heizelementen erzeugt, um die erforderliche Nitriertemperatur im Ofen bereitzustellen.
• Vakuumsystem: Besteht aus einer Vakuumpumpe, Rohrleitungen, Ventilen, Vakuummessgerät usw. Es kann den Ofen auf den erforderlichen Vakuumgrad evakuieren und eine gute Vakuumumgebung für das Ionennitrieren schaffen. Der Endvakuumgrad kann in der Regel das Niveau von 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa erreichen.
• Gasversorgungssystem: Ausgestattet mit Gasversorgungsleitungen und Durchflussmessern, kann es die Durchflussrate und den Druck von stickstoffhaltigen Gasen (wie Stickstoff, Ammoniakgas), die in den Ofen eingespritzt werden, genau steuern, um die Anforderungen verschiedener Nitrierprozesse zu erfüllen.
• Temperaturmess- und -regelsystem: Temperaturelement (z. B. Thermoelemente) werden zur Temperaturmessung in den Ofen eingeführt, und das Temperatursignal wird an das Temperaturregelgerät zurückgeführt, um eine präzise Steuerung der Innentemperatur des Ofens zu erreichen. Die Temperaturregelgenauigkeit kann ±1℃ ~ ±5℃ erreichen.

• In einer Vakuumumgebung werden stickstoffhaltige Gase (wie Stickstoff, Ammoniakgas) in den Ofen gefüllt. Die Stromversorgung des Geräts legt ein elektrisches Feld zwischen Anode und Kathode an und ionisiert die stickstoffhaltigen Gase, um geladene Partikel wie Stickstoffionen und Elektronen zu erzeugen, wodurch Plasma entsteht. Stickstoffionen werden unter der Einwirkung des elektrischen Feldes beschleunigt und bombardieren die Oberfläche des Metallwerkstücks mit hoher Geschwindigkeit. Die kinetische Energie der Ionen wird in Wärmeenergie umgewandelt, um das Werkstück zu erhitzen. Gleichzeitig gewinnen Stickstoffionen Elektronen auf der Werkstückoberfläche und werden zu Stickstoffatomen reduziert. Die Stickstoffatome dringen in die Metalloberfläche ein, diffundieren nach innen und gehen chemische Reaktionen mit Metallatomen ein, wodurch eine Nitrierschicht auf der Metalloberfläche entsteht.

• Ofenkammergröße: Je nach Produktionsanforderungen kann der Ofenkammerdurchmesser zwischen 500 mm und 2000 mm liegen und die Ofenkammerhöhe zwischen 1000 mm und 5000 mm, um die Nitrierbehandlung von Werkstücken mit unterschiedlichen Größen und Formen zu erfüllen.
• Temperaturbereich: Die üblicherweise verwendete Arbeitstemperatur beträgt im Allgemeinen 500℃ ~ 650℃, und die maximale Arbeitstemperatur kann etwa 700℃ erreichen, was die Anforderungen an die Ionennitriertemperatur der meisten Metallmaterialien erfüllen kann.
• Stromversorgungsparameter: Die Ausgangsspannung ist im Allgemeinen kontinuierlich von 0 V bis 1000 V einstellbar. Der Ausgangsstrom variiert je nach Geräteausführung, mit üblichen Werten von 50 A, 100 A, 150 A usw. Die Frequenz liegt in der Regel unter 100 Hz.
• Vakuumgrad: Der Endvakuumgrad kann in der Regel 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa erreichen, und die Druckanstiegsrate beträgt ≤0,67 Pa/h, um die Stabilität der Vakuumumgebung im Ofen zu gewährleisten.

• Gute Temperaturgleichmäßigkeit: Durch eine sinnvolle Anordnung der Heizelemente und die Installation von Luftführungsvorrichtungen kann die Temperatur im Ofen gleichmäßig verteilt werden, wodurch eine lokale Überhitzung wirksam vermieden und die Gleichmäßigkeit der Werkstücknitrierqualität gewährleistet wird.
• Hohe Nitriereffizienz: Während des Ionennitrierprozesses bombardieren Stickstoffionen direkt die Werkstückoberfläche und beschleunigen das Eindringen und die Diffusion von Stickstoffatomen. Im Vergleich zur herkömmlichen Gasnitriermethode ist die Nitriergeschwindigkeit höher, wodurch die Nitrierzeit erheblich verkürzt und die Produktionseffizienz verbessert werden kann.
• Gute Behandlungswirkung: Es kann eine Nitrierschicht mit hoher Härte, guter Verschleißfestigkeit und starker Korrosionsbeständigkeit auf der Metalloberfläche bilden, wodurch die Oberflächenleistung von Metallteilen erheblich verbessert und ihre Lebensdauer verlängert wird.
• Breiter Anwendungsbereich: Geeignet für die Nitrierbehandlung von Metallwerkstücken wie Kohlenstoffstahl, legiertem Stahl, Edelstahl, Werkzeugstahl und Titanlegierung mit verschiedenen Formen und Größen, insbesondere für langachsige Teile mit relativ regelmäßigen Formen wie Wellen, Zahnräder und Formen.