کوره نیتریدینگ یونی نوع چاه عمیق

کوره نیتریدینگ یونی نوع چاه عمیق دستگاهی است که برای عملیات نیتریدینگ سطحی مواد فلزی استفاده می شود.

• ساختار بدنه کوره: معمولاً ساختار چاه عمیق استوانه ای را اتخاذ می کند که از یک درپوش کوره، سیلندر کوره، صفحه کف کوره و قاب پایه تشکیل شده است. لایه های میانی درپوش کوره، سیلندر کوره و صفحه کف کوره با آب خنک کننده پر می شوند تا دمای بدنه کوره کاهش یابد و از ساختار کوره محافظت شود.
• سیستم گرمایش: به طور کلی، عناصر گرمایشی (مانند نوارهای مقاومتی) روی دیواره داخلی آستر کوره نصب می شوند. گرما توسط عناصر گرمایشی تولید می شود تا دمای نیتریدینگ مورد نیاز در داخل کوره تامین شود.
• سیستم خلاء: متشکل از پمپ خلاء، خطوط لوله، شیرها، گیج خلاء و غیره است، می تواند کوره را تا درجه خلاء مورد نیاز تخلیه کند و یک محیط خلاء خوب برای نیتریدینگ یونی ایجاد کند. درجه خلاء نهایی معمولاً می تواند به سطح 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa برسد.
• سیستم تامین گاز: مجهز به خطوط لوله تامین گاز و فلومتر است، می تواند سرعت جریان و فشار گازهای حاوی نیتروژن (مانند نیتروژن، گاز آمونیاک) تزریق شده به کوره را به طور دقیق کنترل کند تا الزامات فرآیندهای نیتریدینگ مختلف را برآورده کند.
• سیستم اندازه گیری و کنترل دما: عناصر اندازه گیری دما (مانند ترموکوپل ها) برای اندازه گیری دما در کوره قرار می گیرند و سیگنال دما به ابزار کنترل دما بازخورد داده می شود تا به کنترل دقیق دمای داخلی کوره دست یابند. دقت کنترل دما می تواند به ±1℃ ~ ±5℃ برسد.

• در یک محیط خلاء، گازهای حاوی نیتروژن (مانند نیتروژن، گاز آمونیاک) وارد کوره می شوند. منبع تغذیه تجهیزات یک میدان الکتریکی بین آند و کاتد اعمال می کند و گازهای حاوی نیتروژن را یونیزه می کند تا ذرات باردار مانند یون های نیتروژن و الکترون ها تولید شود و پلاسما تشکیل شود. یون های نیتروژن تحت تأثیر میدان الکتریکی شتاب می گیرند و با سرعت بالا به سطح قطعه کار فلزی برخورد می کنند. انرژی جنبشی یون ها به انرژی حرارتی تبدیل می شود تا قطعه کار گرم شود. در عین حال، یون های نیتروژن الکترون ها را روی سطح قطعه کار به دست می آورند و به اتم های نیتروژن کاهش می یابند. اتم های نیتروژن به سطح فلز نفوذ می کنند، به سمت داخل پخش می شوند و با اتم های فلز واکنش های شیمیایی انجام می دهند و یک لایه نیتریدینگ روی سطح فلز تشکیل می دهند.

• اندازه محفظه کوره: با توجه به نیازهای مختلف تولید، قطر محفظه کوره می تواند از 500 میلی متر تا 2000 میلی متر متغیر باشد و عمق محفظه کوره می تواند از 1000 میلی متر تا 5000 میلی متر متغیر باشد تا عملیات نیتریدینگ قطعات کار با اندازه ها و شکل های مختلف را برآورده کند.
• محدوده دما: دمای کارکرد معمولاً 500℃ ~ 650℃ است و حداکثر دمای کارکرد می تواند به حدود 700℃ برسد که می تواند نیازهای دمای نیتریدینگ یونی اکثر مواد فلزی را برآورده کند.
• پارامترهای منبع تغذیه: ولتاژ خروجی به طور کلی از 0 ولت تا 1000 ولت به طور مداوم قابل تنظیم است. جریان خروجی با توجه به مدل های مختلف تجهیزات متفاوت است، با مقادیر رایج 50A، 100A، 150A و غیره. فرکانس معمولاً کمتر از 100 هرتز است.
• درجه خلاء: درجه خلاء نهایی معمولاً می تواند به 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa برسد و میزان افزایش فشار ≤0.67Pa/h است تا از پایداری محیط خلاء در داخل کوره اطمینان حاصل شود.

• یکنواختی دمای خوب: از طریق چیدمان منطقی عناصر گرمایشی و نصب دستگاه های هدایت هوا، دمای داخل کوره می تواند به طور مساوی توزیع شود و از گرم شدن بیش از حد موضعی به طور موثر جلوگیری شود و از یکنواختی کیفیت نیتریدینگ قطعه کار اطمینان حاصل شود.
• راندمان نیتریدینگ بالا: در طول فرآیند نیتریدینگ یونی، یون های نیتروژن مستقیماً به سطح قطعه کار برخورد می کنند و نفوذ و انتشار اتم های نیتروژن را تسریع می کنند. در مقایسه با روش نیتریدینگ گازی سنتی، سرعت نیتریدینگ سریعتر است که می تواند زمان نیتریدینگ را به میزان زیادی کاهش دهد و راندمان تولید را بهبود بخشد.
• اثر درمان خوب: می تواند یک لایه نیتریدینگ با سختی بالا، مقاومت در برابر سایش خوب و مقاومت در برابر خوردگی قوی روی سطح فلز ایجاد کند و عملکرد سطح قطعات فلزی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و عمر مفید آنها را افزایش دهد.
• دامنه کاربرد گسترده: مناسب برای عملیات نیتریدینگ قطعات کار فلزی مانند فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، فولاد قالب و آلیاژ تیتانیوم با شکل ها و اندازه های مختلف، به ویژه برای قطعات محور بلند با شکل های نسبتاً منظم مانند شفت ها، چرخ دنده ها و قالب ها.