技能培训 材料表面工程学 表面改性方法原始.ppt
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3、斯增长了很多见识,结识了 许多朋友,也碰到过好几个凶恶阴险的敌人。他在 种种困难和危险中受到了锻炼,最后尼尔斯回到了 家中,恢复原形,变成了一个好孩子。 尼尔斯骑鹅旅行记读书会尼尔斯骑N镜头进入的光量就越多,反之 N04腿伀(迼嶛倀讀缁H缀窚嶞栀$萐尼尔斯骑鹅旅行记 (3)ppt课件.ppt8ba2716291234a2cb09b6ea19a2b3752.gif尼尔斯骑鹅旅行记3ppt课件.ppt2021-135f498452-858d-4700-9589-e5f84cd80a17+riOkaD+rnIfgYA01pZm+JM6WqXkmhisLKIBoRMrHeg8J4bMdYWCmw=尼尔
4、斯骑鹅旅行记,3ppt课件,尼尔斯骑鹅,旅行,ppt,课件https:/ 尼尔斯骑鹅旅行记讲一个不爱学习、喜欢 恶作剧的顽皮孩子尼尔斯,因为一次捉弄小精灵, 而被小妖精用魔法变成了一个小人。他骑在他家的 大白鹅背上,跟着一群大雁出发作长途旅行。通过 这次奇异的旅行,尼尔斯增长了很多见识,结识了 许多朋友,也碰到过好几个凶恶阴险的敌人。他在 种种困难和危险中受到了锻炼,最后尼尔斯回到了 家中,恢复原形,变成了一个好孩子。 尼尔斯骑鹅旅行记读书会尼尔斯骑N讇耀撖擘撗瘪簖0A赕叔笀(鵑匀%讀缁仌怀傴缀垠債埸椀秀輂欃锃弃弔弔椔純蔔蔔蔔奎螋嵥瑎敔恾搀漀挀攀昀戀戀攀攀愀昀挀搀戀最椀昀奎螋嵥瑎敔恾搀漀挀尀尀
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6、e4N + N 图3-1 离子氮化原理图3 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 氮的渗入机理: (2)M.Hudis的分子离子化 理论 (3) Tibbetts的中性氮原子轰 击理论 (4) 徐冰冲的碰撞离析理论 图3-1 离子氮化原理图3 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子氮化和气体氮化的优点: 1渗氮速度快。获得相同的氮化层厚度,离子 氮化的保温时间仅为气体氮化的1/3-1/5。 2省电、省气,节约能源。采用离子轰击作用 加热工件,无需外加热源,节省电能。离子渗氮的 气压低,渗氮过程中进气量小,如采用氨气作为工 作气体时,氨气用量仅为气体渗氮的1/5-1/10。
7、3氮化层结构可控。采用氮氢混合气作为工作 气体时,通过有效控制氮氢含量比,可以控制氮化 层的成分及组织结构,获得脆性小的单相层或韧 性较好的单相化合物层或仅有扩散层。气体渗氮 很难达到这一点。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子氮化和气体氮化相比的优点: 4非渗氮面屏蔽方法简单。在不需渗氮部分可 采用机械屏蔽,如覆盖一层铁皮,无需采用气体渗 氮中镀锡或镀铜的方法,屏蔽方法简单方便。 5对不锈钢不用去钝化膜处理。对不锈钢制品, 不用象气体渗氮那样在渗氮前对工件进行喷沙或酸 洗除去致密的氧化模, 可以在渗氮开始的阴极溅射 作用下除去钝化膜。简化工序,节省劳动力。 6无公害,工作环境
8、好。与气体渗氮和盐浴渗氮 不同,离子氮化的最大特点是不使用造成公害的物 质,仅使用少量的氨气或氮气、氢气,对环境无危 害。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 三离子渗碳 离子渗碳与离子氮化一样,也是在真空状态下 ,以工件为阴极,真空室壳为阳极,在阴极与阳极 之间施以直流电压,将渗碳气体电离,产生辉光放 电。在电场作用下碳离子轰击工件表面,把工件表 面加热并被表面吸收然后向内部扩散。 与离子氮化不同的是,离子渗碳需要900以上 的高温,仅靠离子轰击加热很难达到如此高的温度 ,因此,在离子渗碳炉内通常要附加一个热源(如 采用炉内电阻辐射加热)。此外,离子渗碳还要附 设一套真空淬火设备,
9、以便渗碳后及时进行淬火。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子渗碳介: 离子渗碳采用的渗碳介质甲CH4或丙 C3H8。由于直接将甲或丙通入炉内渗碳易 生炭黑,特是丙,一般多以气或气作 气,以1:10(体比)将甲或丙稀后作 渗碳介。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子渗碳的特点: 1. 渗碳效率高。在等离子体放电空间,碳原子及 碳离子的活性大,供碳能力高,离子渗碳效率高达 55%,而真空渗碳效率为20%,一般气体渗碳效率 为1020%。 2渗速快。离子渗碳时高的供碳能力以及离子轰 击对碳原子扩散的促进作用加快了渗碳速度,离子 渗碳的速度比气体渗碳快1/2-2/3。
10、3. 表面状态好,渗层质量高。离子渗碳时工件在 真空中加热,气体中不含O2和H2O,所以经离子渗 碳的零件表面不氧化,无炭黑附着,更不出现内氧 化等缺陷,渗碳层致密性好,表面清洁光亮。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子渗碳的特点: 4渗碳量容易控制。通过调节渗碳气体流量和气 体中甲烷或丙烷的分压可以精确控制表面渗碳量。 5零件变形小。由于离子渗碳供碳能力高,渗速 快,高温停留时间短,渗碳后零件变形小。 6离子渗碳件具有较常规渗碳件更高的耐磨性和 疲劳强度。 7省能,无公害。离子渗碳渗速高,渗碳时间短 ,降低了电的消耗,成本比真空渗碳每公斤降低 33%。离子渗碳气压仅为真空渗碳
11、的百分之一,减 少了甲烷、丙烷的用量,废气排除少,对环境无污 染。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子氮碳共渗: 离子氮碳共渗是在离子渗氮的温度下对基体表面进行 的以渗入氮原子为主,碳原子为辅的一种化学热处理工艺, 又称软氮化。由于碳的存在可促进渗氮速度,离子氮碳共渗 在较短的时间内可获得与离子渗氮相近的性能。在离子化学 热处理中,离子氮碳共渗是仅次于离子渗氮而获得广泛应用 的热处理工艺,常用于提高齿轮、轴、活塞环、阀片、模具 、刀具等产品的表面耐磨性能。 离子氮碳共渗通常以氨气或氮氢混合气为渗氮介质, 以乙醇(C2H5OH)、丙酮(CH3COCH3)、甲烷CH4或 丙烷C3H
12、8为渗碳介质。工艺参数为温度560600,时间1 4h。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子碳氮共渗: 离子碳氮共渗是在低于离子渗碳的温度下( 780880)对基体表面进行的以渗入碳原子为主,氮原子 为辅的一种化学热处理工艺。离子碳氮共渗介质主要有供碳 剂(甲烷、丙烷或丙酮)、供氮剂(氮气或氨气)、以及起 还原和稀释作用的氢气。氮气的体积分数一般为30以上, 氨气的体积分数一般为14。 离子碳氮共渗层具有比渗碳层更高的硬度、耐磨性、 疲劳强度和耐蚀性;处理温度低,晶粒不易长大,变形倾向 小;碳氮共渗层比渗氮层具有较高的抗压强度和较低的脆性 碳氮共渗后,共渗表层含碳量为0.7%1
13、.0%,含氮量为 0.15%0.5%。由于碳氮共渗温度比渗碳温度低,共渗后就 可直接淬火,然后再低温回火。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子碳氮共渗: 碳氮共渗适用于基体具有良好韧性,而表面硬度高、 耐磨性要求好的模具零件。塑料模、陶瓷模中的凸模、凹模 和型芯等型腔部位零件以及冲裁模的凸模和凹模等零件,其 中有些适合采用碳氮共渗处理。如45钢制切边模,820碳氮 共渗4小时,淬火并180回火,表面硬度970HV,使用寿命 可达16000件,与Cr12MoV 钢制的同样模具经类似处理后的 使用寿命相等。柴油机壳体拉深凹模采用球墨铸铁QT600-3制 造,气体碳氮共渗后,凹模表面
14、硬度为760850HV,并有石 墨存在,因而既有良好的耐磨性,又有良好的润滑及减摩擦 作用,可使模具的粘着磨损减少到最低程度,从而可大大提 高模具的寿命。 6.4 等离子体表面处理第六章 表面改性技术 离子渗硫 离子渗硫是在等离子场中对基体表面进行渗硫的一种 化学热处理工艺。将经强化6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理和接线方式 分别为变压器高压侧和低压侧 的一次电流,参考方向为母线指向 变压器 为相应的电流互感器二次电流 差动继电器中的电流 流入差动继电器的差动电流为: 纵差动保护的动作判据为: 其中 为纵差动保护的动作电流 6.2 变压器纵差动保护 设变压器高、低压侧的变比为 ,则上式可
15、进 一步表示为: 令(该式为变压器纵差动保护中 电流互感器变比选择的依据) 则,正常运行或外部故障时,差动继电器中电流 为不平衡电流,理想情况下为0 或正常运行及 外部故障时,令 实际电力系统都是三相变压器,并且通常采用Y,d11接线方 式,如下图所示。这样的接线方式造成了变压器高、低压侧 电流的不对应,以A相为例,正常运行时: 所以 超前 30,若直接将 高、低压侧电 流引入差动保 护,将会在继 电器中产生很 大的差动电流 。 克服措施:将 引入差动继电 器的Y侧的电流 也采用两相电 流差。 双绕组三相变压器纵差动保护原理接线图 (a)接线图(b)对称工况下的相量关系 d侧采用Y,Y12接线
16、方式, 将各相电流直接接入差动继电器 内; Y侧采用Y,d11接线方式, 将两相电流差接入差动继电器内 。 由于Y侧采用了两相电流差,该侧流入差动继电器的电流 增加了 倍。为了保证正常运行及外部故障情况下差动回 路没有电流,两侧电流互感器的变比应满足: 电力系统中常常采用三绕组变压器。左图 所示的是Y,d11接线方式三绕组变压器 纵差动保护单相示意图,接入纵差动继电 器的差流为: 三相变压器各侧电流互感器的接线方式 和变比的选择:d侧互感器用Y接线方式 ;两个Y侧互感器则采用d接线方式。 设变压器的13侧和23侧的变比为 和 ,考虑到正常运 行和区外故障时变压器各侧电流, 电流互感器变比的选择
17、应该满足: 6.6.2 变压器差动保护的不平衡电流及克服方法 1 计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取的标准变比,其规 格种类是有限的。变压器的变比也是有标准的,三者的关系很难完 全满足式(6-4),令变比差系数为: 根据式(6-3)可得: 穿越电流如果将变压器两侧的电流都折算到电流互感器的二 次侧,并忽略 不为零的影响,则区外故障时变压器两侧电流 大小相等,即 ,但方向相反,为区外故 障时变压器的穿越电流。 由式(6-11)知,电流互感器和变压器变比不一致产生的最大不平 衡电流为: (6-11) 2 由变压器带负荷调节分接头而产生的不平衡电流
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