Forno per la nitrurazione degli ioni industriali per il trattamento delle superfici dei materiali metallici

Il forno per nitrurazione ionica a pozzo profondo è un tipo di attrezzatura utilizzata per il trattamento di nitrurazione superficiale di materiali metallici.

• Struttura del corpo del forno: solitamente adotta una struttura cilindrica a pozzo profondo, composta da coperchio del forno, corpo cilindrico, telaio del forno e telaio inferiore. L'acqua di raffreddamento viene fatta circolare attraverso lo spazio intermedio del coperchio del forno, del cilindro e del telaio, utilizzata per ridurre la temperatura del forno e proteggere la struttura del forno.
• Sistema di riscaldamento: gli elementi riscaldanti, come le resistenze a nastro, sono generalmente installati sulla parete interna del rivestimento del forno per generare calore e fornire la temperatura di nitrurazione richiesta nel forno.
• Sistema di vuoto: composto da pompa per vuoto, tubazioni, valvole e vacuometro, in grado di aspirare il forno al grado di vuoto richiesto e creare un buon ambiente di vuoto per la nitrurazione ionica. Di solito, il grado di vuoto limite può raggiungere 10⁻¹Pa~10⁻³Pa.
• Sistema di alimentazione del gas: è dotato di tubazioni di alimentazione del gas e flussometro, che possono controllare con precisione la portata e la pressione del gas contenente azoto (come azoto, ammoniaca, ecc.) nel forno per soddisfare le esigenze di diversi processi di nitrurazione.
• Sistema di misurazione e controllo della temperatura: gli elementi di misurazione della temperatura come le termocoppie vengono inseriti nel forno per misurare la temperatura e il segnale di temperatura viene retroazionato allo strumento di controllo della temperatura, in modo da realizzare un controllo accurato della temperatura nel forno. L'accuratezza del controllo della temperatura può raggiungere ±1℃~±5℃16.

In un ambiente sottovuoto, riempire il forno con gas contenenti azoto, come azoto e ammoniaca. L'alimentatore del dispositivo applica un campo elettrico tra l'anodo e il catodo per ionizzare il gas contenente azoto e produrre particelle cariche come ioni di azoto ed elettroni, formando un plasma. Gli ioni di azoto vengono accelerati sotto l'azione del campo elettrico, bombardando ad alta velocità la superficie del pezzo metallico, l'energia cinetica dello ione viene convertita in energia termica per riscaldare il pezzo, allo stesso tempo, lo ione di azoto ottiene elettroni sulla superficie del pezzo per ridursi ad atomi di azoto, gli atomi di azoto penetrano nella superficie del metallo e si diffondono all'interno, reagendo chimicamente con gli atomi metallici, formando uno strato di nitrurazione sulla superficie del metallo.

• Dimensioni del forno: in base alle diverse esigenze di produzione, il diametro del forno può variare da 500 mm a 2000 mm e la profondità del forno da 1000 mm a 5000 mm, per soddisfare il trattamento di nitrurazione di pezzi di diverse dimensioni e forme.
• Intervallo di temperatura: la temperatura di lavoro comune è generalmente compresa tra 500℃ e 650℃, e la temperatura di lavoro più alta può raggiungere circa 700℃, in grado di soddisfare i requisiti di temperatura di nitrurazione ionica della maggior parte dei materiali metallici.
• Parametri dell'alimentatore: la tensione di uscita è generalmente regolabile in continuo da 0V a 1000V, la corrente di uscita varia a seconda dei diversi modelli di attrezzatura, comunemente 50A, 100A, 150A, ecc., la frequenza è solitamente inferiore a 100Hz.
• Grado di vuoto: il grado di vuoto limite può solitamente raggiungere 10⁻¹Pa~10⁻³Pa, il tasso di aumento della pressione è inferiore a 0,67Pa/h, per garantire la stabilità dell'ambiente di vuoto nel forno.

• Buona uniformità di temperatura: attraverso un'adeguata disposizione degli elementi riscaldanti e l'impostazione di un deflettore d'aria, la temperatura nel forno può essere distribuita uniformemente, evitando efficacemente fenomeni di surriscaldamento locale e garantendo la coerenza della qualità di nitrurazione del pezzo.
• Elevata efficienza di nitrurazione: nel processo di nitrurazione ionica, gli ioni di azoto bombardano direttamente la superficie del pezzo, accelerando la penetrazione e la diffusione degli atomi di azoto. Rispetto al metodo tradizionale di nitrurazione a gas, la velocità di nitrurazione è più rapida, il che può ridurre notevolmente il tempo di nitrurazione e migliorare l'efficienza produttiva.
• Buon effetto di trattamento: sulla superficie del metallo si può formare uno strato di nitrurazione con elevata durezza, buona resistenza all'usura e forte resistenza alla corrosione, che può migliorare significativamente le prestazioni superficiali delle parti metalliche e prolungarne la durata.
• Ampia gamma di applicazioni: adatto per la nitrurazione di acciaio al carbonio, acciaio legato, acciaio inossidabile, acciaio per stampi, lega di titanio e altri pezzi metallici di varie forme e dimensioni, particolarmente adatto per la lavorazione di alberi, ingranaggi, stampi e altre parti di alberi lunghi di forma più regolare.