求助:氨气分解率和渗氮层厚度的关系
[ 2010年7月22日 ]
最近又遇到问题:
气体氮化:同等条件下,氨气分解率从30%---到--40%---到---50%,检测结果渗氮层先减少后增加,这是为什么呢?这个结论对吗?
好像和氮势理论不一致。
分解率越高,氮势越低?活性氮原子越少?
还是,分解率越高,氮势越高,活性氮原子越多?
或者是其他原因?
恳请各位前辈赐教,拜谢!
是这样吗?能否解释一下?
回复 1# 桔子
影响渗氮层厚度的直接因素当然是渗速和工艺时间,在不实施催渗的前提条件下,渗速除了与工艺温度有关外,还与材料本身的化学成分及预处理状态有关。
回复 3# 孤鸿踏雪
首先谢谢前辈指导。
刚刚看了一些资料,好像是说。分解率越高,氮势越低,活性氮原子就越少。
我所不能理解的是,为什么我的厚度是先降低后增加,很疑惑
有关氮化的技术资料中总结的NH3分解率与流量的大小和温度的关系是:
1, 流量越大则分解度越低,流量越小则分解率越高,
2, 温度越高分解率越高,温度越低分解率越低,
3, 氨分解率与氮势关系: 氨分解率低,气氛氮势高;氨分解率高则气氛氮势低。
我来解释一下第3个关系。不知是否正确,欢迎大家指正;
氨分解反应式 NH3=N +3/2 H2
氨的分解率X的定义为: X = V1 / (V1+V2),其中:V1=已经反应部分,V2=没有反应部分,
则 : V1=X (V1+V2), 结论:V1与分解率X成正比,
氮势的定义 Kn=pNH3 / pH2^1.5, 其中pH2属于已经反应部分V1中的成份,由于V1已经反应部分中的气体成份为N和H2,相互的比例关系为 1:1.5。所以可能认为Kn与V1是反比关系,也就是与氨的分解率计算X成反比关系。
因此:分解率越高,氮势越低,活性氮原子就越少
不错,氨分解率与氮势的关系正是如此:氨分解率越高,其氮势越低。在其他条件(装炉量、工艺温度等)不变的情况下,根据2NH3→2【N】+6【H】
↓→3H2
氨流量越小其分解率越高,但此时,由于供氨量十分有限,所以分解出的活性氮原子很快就被工件表面吸收而消耗掉,由于供氮能力过低而渗速当然缓慢;当分解率适宜时分解出的活性氮原子【N】一部分为工件表面所吸收,而来不及为工件表面所吸收的活性氮原子就结合成N2,而众所周知,分子态的氮N2是不能为工件表面所吸收的,在工业渗氮的条件下分子态的氮又不能重新分解为活性氮原子【N】,所以N2就随废气排放;但提高氨流量,氨分解率降低,由于氨流速较大,大量的氨来不及分解就随废气排放出去,不仅造成氨气的大量浪费,而且因为炉膛内部工件表面积聚大量未分解的氨,影响表面对活性氮原子的吸收,从而引起渗速不升反降。从这个角度讲,在气体渗氮过程中,不仅要考虑分解率(氮势)因素,还要考虑供氮能力问题。渗氮过程实际上是活性氮原子对工件表面的覆盖问题, 打个比方说, 就像农作物灌溉一样,毛毛雨式的喷灌,肯定使灌溉速度大为降低,但能收到“润物细无声”的效果,但大水漫灌不仅浪费资源,而且反而是灌溉效果大打折扣!
回复 6# Jasen
解答很详细,这些我也看过,但还是谢谢啦
回复 7# 孤鸿踏雪
不愧是专家,解释深入浅出啊,谢谢啦,向前辈们学习
该篇文章发表在:工程材料与热处理技术 (http://www.ent100.org.cn),详细参考以上网站.
气体氮化:同等条件下,氨气分解率从30%---到--40%---到---50%,检测结果渗氮层先减少后增加,这是为什么呢?这个结论对吗?
好像和氮势理论不一致。
分解率越高,氮势越低?活性氮原子越少?
还是,分解率越高,氮势越高,活性氮原子越多?
或者是其他原因?
恳请各位前辈赐教,拜谢!
是这样吗?能否解释一下?
影响渗氮层厚度的直接因素当然是渗速和工艺时间,在不实施催渗的前提条件下,渗速除了与工艺温度有关外,还与材料本身的化学成分及预处理状态有关。
首先谢谢前辈指导。
刚刚看了一些资料,好像是说。分解率越高,氮势越低,活性氮原子就越少。
我所不能理解的是,为什么我的厚度是先降低后增加,很疑惑
1, 流量越大则分解度越低,流量越小则分解率越高,
2, 温度越高分解率越高,温度越低分解率越低,
3, 氨分解率与氮势关系: 氨分解率低,气氛氮势高;氨分解率高则气氛氮势低。
我来解释一下第3个关系。不知是否正确,欢迎大家指正;
氨分解反应式 NH3=N +3/2 H2
氨的分解率X的定义为: X = V1 / (V1+V2),其中:V1=已经反应部分,V2=没有反应部分,
则 : V1=X (V1+V2), 结论:V1与分解率X成正比,
氮势的定义 Kn=pNH3 / pH2^1.5, 其中pH2属于已经反应部分V1中的成份,由于V1已经反应部分中的气体成份为N和H2,相互的比例关系为 1:1.5。所以可能认为Kn与V1是反比关系,也就是与氨的分解率计算X成反比关系。
因此:分解率越高,氮势越低,活性氮原子就越少
不错,氨分解率与氮势的关系正是如此:氨分解率越高,其氮势越低。在其他条件(装炉量、工艺温度等)不变的情况下,根据2NH3→2【N】+6【H】
↓→3H2
氨流量越小其分解率越高,但此时,由于供氨量十分有限,所以分解出的活性氮原子很快就被工件表面吸收而消耗掉,由于供氮能力过低而渗速当然缓慢;当分解率适宜时分解出的活性氮原子【N】一部分为工件表面所吸收,而来不及为工件表面所吸收的活性氮原子就结合成N2,而众所周知,分子态的氮N2是不能为工件表面所吸收的,在工业渗氮的条件下分子态的氮又不能重新分解为活性氮原子【N】,所以N2就随废气排放;但提高氨流量,氨分解率降低,由于氨流速较大,大量的氨来不及分解就随废气排放出去,不仅造成氨气的大量浪费,而且因为炉膛内部工件表面积聚大量未分解的氨,影响表面对活性氮原子的吸收,从而引起渗速不升反降。从这个角度讲,在气体渗氮过程中,不仅要考虑分解率(氮势)因素,还要考虑供氮能力问题。渗氮过程实际上是活性氮原子对工件表面的覆盖问题, 打个比方说, 就像农作物灌溉一样,毛毛雨式的喷灌,肯定使灌溉速度大为降低,但能收到“润物细无声”的效果,但大水漫灌不仅浪费资源,而且反而是灌溉效果大打折扣!
解答很详细,这些我也看过,但还是谢谢啦
不愧是专家,解释深入浅出啊,谢谢啦,向前辈们学习
该篇文章发表在:工程材料与热处理技术 (http://www.ent100.org.cn),详细参考以上网站.
