Derin Kuyu Tipi İyon Nitrürleme Fırını

Derin kuyu tipi iyon nitrürleme fırını, metal malzemelerin yüzey nitrürleme işlemi için kullanılan bir cihazdır.

• Fırın Gövde Yapısı: Tipik olarak, bir fırın kapağı, fırın silindiri, fırın alt plakası ve bir taban çerçevesinden oluşan silindirik bir derin kuyu yapısı benimser. Fırın kapağı, fırın silindiri ve fırın alt plakasının ara katmanları, fırın gövde sıcaklığını azaltmak ve fırın yapısını korumak için soğutma suyu ile doldurulur.
• Isıtma Sistemi: Genellikle, ısıtma elemanları (örneğin direnç bantları) fırın astarının iç duvarına monte edilir. Fırın içindeki gerekli nitrürleme sıcaklığını sağlamak için ısıtma elemanları tarafından ısı üretilir.
• Vakum Sistemi: Bir vakum pompası, boru hatları, vanalar, vakum ölçer vb.'den oluşur, fırını gerekli vakum derecesine kadar tahliye edebilir, iyon nitrürleme için iyi bir vakum ortamı yaratır. Nihai vakum derecesi genellikle 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa seviyesine ulaşabilir.
• Gaz Besleme Sistemi: Gaz besleme boru hatları ve debimetrelerle donatılmış olup, farklı nitrürleme proseslerinin gereksinimlerini karşılamak için fırına enjekte edilen azot içeren gazların (örneğin azot, amonyak gazı) akış hızını ve basıncını doğru bir şekilde kontrol edebilir.
• Sıcaklık Ölçme ve Kontrol Sistemi: Sıcaklık ölçüm elemanları (örneğin termokupllar) sıcaklık ölçümü için fırına yerleştirilir ve sıcaklık sinyali, fırın iç sıcaklığının hassas kontrolünü elde etmek için sıcaklık kontrol cihazına geri beslenir. Sıcaklık kontrol doğruluğu ±1℃ ~ ±5℃'e ulaşabilir.

• Bir vakum ortamında, azot içeren gazlar (örneğin azot, amonyak gazı) fırına doldurulur. Ekipmanın güç kaynağı, anot ve katot arasında bir elektrik alanı uygular, azot içeren gazları iyonize ederek azot iyonları ve elektronlar gibi yüklü parçacıklar oluşturur ve plazma oluşturur. Azot iyonları, elektrik alanının etkisi altında hızlandırılır ve yüksek hızda metal iş parçasının yüzeyini bombalar. İyonların kinetik enerjisi, iş parçasını ısıtmak için ısı enerjisine dönüştürülür. Aynı zamanda, azot iyonları iş parçası yüzeyinde elektron kazanır ve azot atomlarına indirgenir. Azot atomları metal yüzeyine nüfuz eder, içe doğru yayılır ve metal atomları ile kimyasal reaksiyonlara girerek metal yüzeyinde bir nitrürleme tabakası oluşturur.

• Fırın Haznesi Boyutu: Farklı üretim gereksinimlerine göre, fırın haznesi çapı 500 mm'den 2000 mm'ye kadar değişebilir ve fırın haznesi derinliği 1000 mm'den 5000 mm'ye kadar değişebilir, farklı boyut ve şekillerdeki iş parçalarının nitrürleme işlemini karşılamak için.
• Sıcaklık Aralığı: Yaygın olarak kullanılan çalışma sıcaklığı genellikle 500℃ ~ 650℃'dir ve maksimum çalışma sıcaklığı yaklaşık 700℃'e ulaşabilir, bu da çoğu metal malzemenin iyon nitrürleme sıcaklık gereksinimlerini karşılayabilir.
• Güç Kaynağı Parametreleri: Çıkış voltajı genellikle 0V'dan 1000V'a kadar sürekli olarak ayarlanabilir. Çıkış akımı, farklı ekipman modellerine göre değişir, yaygın değerler 50A, 100A, 150A vb.'dir. Frekans genellikle 100Hz'in altındadır.
• Vakum Derecesi: Nihai vakum derecesi genellikle 10⁻¹Pa ~ 10⁻³Pa'ya ulaşabilir ve basınç artış hızı ≤0.67Pa/h'dir, bu da fırın içindeki vakum ortamının kararlılığını sağlar.

• İyi Sıcaklık Üniformitesi: Isıtma elemanlarının makul düzenlemesi ve hava yönlendirme cihazlarının montajı yoluyla, fırın içindeki sıcaklık eşit olarak dağıtılabilir, yerel aşırı ısınmayı etkili bir şekilde önleyebilir ve iş parçası nitrürleme kalitesinin tutarlılığını sağlayabilir.
• Yüksek Nitrürleme Verimliliği: İyon nitrürleme işlemi sırasında, azot iyonları doğrudan iş parçası yüzeyini bombalar, azot atomlarının nüfuzunu ve yayılmasını hızlandırır. Geleneksel gaz nitrürleme yöntemiyle karşılaştırıldığında, nitrürleme hızı daha hızlıdır, bu da nitrürleme süresini büyük ölçüde kısaltabilir ve üretim verimliliğini artırabilir.
• İyi İşlem Etkisi: Metal yüzeyinde yüksek sertlik, iyi aşınma direnci ve güçlü korozyon direncine sahip bir nitrürleme tabakası oluşturabilir, metal parçaların yüzey performansını önemli ölçüde iyileştirir ve hizmet ömürlerini uzatır.
• Geniş Uygulama Alanı: Karbon çeliği, alaşımlı çelik, paslanmaz çelik, kalıp çeliği ve titanyum alaşımı gibi çeşitli şekil ve boyutlardaki metal iş parçalarının nitrürleme işlemi için uygundur, özellikle miller, dişliler ve kalıplar gibi nispeten düzenli şekillere sahip uzun eksenli parçalar için.