离子氮化的特色

离子氮化软氮化的学名是“氮碳共渗”。是低温氮碳共渗，以渗氮为主。同时钢的氮原子渗入，少量碳原子渗入。与一般气体渗氮相比，渗氮层的硬度和脆性较低，故称为软渗氮。离子氮化作为一种工件表层热处理技术，可以提高工件的耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性和耐高温性，在生产中得到广泛应用。但由于工艺不准确或操作不当，往往会造成渗氮硬度低、硬度不均、表层氧化变色等缺点，影响工件的使用年限。因此，分析原因，探讨方法，调整流程就显得非常重要。离子渗氮是指将工件放入渗氮炉中，预先将炉内抽真空至10-2 ~ 10-3乇(㎜ Hg)，通入N2气体或N2+H2的混合气体，调至1 ~ 10乇，将炉与阳极相连，工件与阴极相连，在两极间施加几百伏的DC电压。这时，炉内的N2气体会发光并放电成正离子，向工作面移动。离子氮化由于氮离子的影响，铁等元素。C.O .被冲出工件表层，飞溅出来与氮离子结合形成FeN，从而氮化铁逐渐吸附在工件上，产生氮化。基本上都是用氮气，但如果加入一种烃类气体，可以用离子软氮化处理，但一般称为离子氮化。工件表层的氮浓度可以通过改变炉内充入的混合气体(N2+H2)的分压比来调节。离子氮化纯离子渗氮时，工作表层单相R′(Fe4N)结构的N含量为5.7 ~ 6.1% wt，厚层在10μm m以内，这种化合物层坚固不多孔，不易脱落。由于氮化铁不断被工件吸收并向内部扩散，从表层到内部的显微组织为FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N，单相ε(Fe3N)含N量为5.7 ~ 11.0%(重量)，单相ξ(Fe2N)含N量为11.0 ~ 11.35%(重量)的化合物层和扩散层，其中R相首先由离子氮化生成，加入碳化氢体系后转变为ε相， 由于扩散层的增加，疲劳强度有很大的提高，而ε相的耐蚀性最好。

离子氮化处理的程度可以从350℃开始。因为考虑到材料及其相关的机械性能，处理时间可以从几分钟到很长时间，所以这种方法不同于以前通过热分解的化学反应进行渗氮的处理方法。由于离子能量高，不锈钢、钛、钴等过去被认为难以处理的材料可以简单地进行优异的表层硬化处理。