先进氮化专家系统的应用 - Stange Elektronik GmbH

1) 材 料 及 状 态 针 对 齿 轮 用 户 或 其 它 产 品 , 如 模 具 零 件 用 户 的 渗 氮 要 求 , 选 择 相 应 的 钢 材 , 如42CrMo ,40CrNiMo,25Cr2MoV(31CrMoV9) 等 齿 轮 钢 , 及 8407、2344、HOTVAR、718 等 模 具 钢 进 行 渗 氮 工艺 试 验 及 应 用 。2) 工 艺 参 数 的 选 择 传 统 的 渗 氮 工 艺 的 是 通 过 测 试 氨 在 炉 内 的 分 解 率 , 来 调 节 进 入 炉 内 的 氨 流 量 。Stange 氮 化 专家 系 统 采 用 氢 探 头 直 接 控 制 氮 势 , 根 据 炉 内 的 实 际 氮 势 情 况 , 由 控 制 器 根 据 相 关 的 专 家 模 块 计 算 出 氨 气 进 入流 量 , 通 过 MFC( 质 量 流 量 控 制 器 ) 精 确 控 制 氨 气 的 流 量 。 根 据 相 关 的 数 学 模 型 , 可 以 推 导 出 氨 分 解 率 与 氮势 的 关 系 :Log N=Log(100-α pr )-1.5Logα pr +1.187式 中αpr ---------NH3 的 分 解 率 , 由 滴 定 瓶 刻 度 直 接 读 出 ,%工 艺 要 求 为 达 到 一 定 的 深 度 和 表 面 硬 度 , 且 不 产 生 脆 性 ( 白 层 较 少 ), 对 各 钢 种 采 用 相 应 的 工 艺 参 数 , 经 过 硬度 和 金 相 检 测 结 果 均 达 到 要 求 。表 2 所 示 为 模 具 钢 进 行 渗 氮 后 的 硬 度 和 金 相 检 测 结 果 。表 2 工 艺 参 数 和 金 相 检 测 结 果Table 2 recipe parameters and metallographic photo本 专 家 系 统 已 在 南 京 高 精 齿 轮 集 团 公 司 , 比 利 时 汉 森 机 械 传 动 有 限 公 司 , 德 国 Carl Gommann 有 限 公 司 的 渗 氮中 应 用 , 并 取 得 良 好 效 果 。5. 结 论1) 使 用 STANGE 氮 化 专 家 系 统 , 显 著 提 高 了 普 通 氮 化 炉 的 先 进 性 和 可 靠 性 , 其 渗 氮 质 量 满 足 齿 轮 和 注 塑 模 具 等各 类 零 件 的 质 量 要 求 。2) 采 用 STANGE 专 利 氢 探 头 和 氮 化 专 家 系 统 可 准 确 实 施 氮 势 控 制 , 确 保 渗 氮 的 高 质 量 和 稳 定 性 。3) STANGE 专 利 氢 探 头 通 过 扩 散 直 接 测 量 并 通 过 氮 化 模 块 转 化 为 氮 势 , 灵 敏 度 高 , 反 应 速 度 快 , 可 随 时 对 炉 内气 氛 进 行 监 控 。4) 渗 氮 后 工 件 硬 度 高 , 基 本 无 白 层 出 现 , 可 满 足 齿 轮 等 零 件 的 高 质 量 渗 氮 要 求 。参 考 文 献[1] 潘 邻 . 化 学 热 处 理 应 用 技 术 [J]. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 ,2004.[2] Dr.-lng. Dieter Liedtke. Waermebehandlung von Eisenwerkstoffen, Nitrieren und Nitrocarburieren[J].[3] 齐 宝 森 , 陈 路 宾 , 王 忠 诚 . 化 学 热 处 理 技 术 [J]. 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 ,2006.