離子滲氮作為強(qiáng)化金屬表面的一種利用輝光放電現(xiàn)象，將含氮?dú)怏w電離后產(chǎn)生的氮離子轟擊零件表面加熱并進(jìn)行氮化，獲得表面滲氮層的離子化學(xué)熱處理工藝，廣泛適用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼及鈦合金等。零件經(jīng)離子滲氮處理后，可顯著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲勞強(qiáng)度，抗蝕能力及抗燒傷性等 。

簡介

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離子氮化，它早在1931年就已在實(shí)驗(yàn)室里取得成功并獲專利。其所運(yùn)用的輝光放電，是氣體放電的一種重要形式。低氣壓輝光放電的擊穿機(jī)制是，從陰極發(fā)射電子，在放電空間引形成相應(yīng)離子，由此產(chǎn)生的正離子再轟擊陰極使其發(fā)射出更多的電子。按其狀態(tài)，輝光放電又可分為前期輝光、正常輝光和異常輝光三個不同階段。

而大電流的穩(wěn)定輝光放電設(shè)備在制造技術(shù)在當(dāng)時(shí)有較大的困難；一直延遲到20世紀(jì)60年代初，人們在掌握輝光放電技術(shù)后，離子氮化才在少數(shù)國家生產(chǎn)中得到應(yīng)用。目前世界各國包括我國在內(nèi)，離子氮化生產(chǎn)已獲得迅猛發(fā)展。

技術(shù)先進(jìn)性

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離子氮化作為七十年代興起的一種新型滲氮方法與一般的氣體滲氮相比，離子滲氮的特點(diǎn)是：

1）滲氮速度較快，可適當(dāng)縮短滲氮周期，離子氮化時(shí)間短，能縮短到氣體氮化時(shí)間的1/3～2/3。。

2）滲氮層脆性小，離子氮化表面形成的白層很薄，甚至沒有，另外引起的變形小，特別適宜于形狀復(fù)雜的精密零件。

3）可節(jié)約能源和氨的消耗量，電能消耗為氣體氮化的1/2～1/5，氨氣消耗為氣體氮化的1/5～1/20。

4）易于實(shí)現(xiàn)局部氮化，只要設(shè)法使不欲氮化的部分不產(chǎn)生輝光即可，非滲氮部位便于保護(hù)，采用機(jī)械屏蔽、用鐵板隔斷輝光，即可保護(hù)。

5）離子轟擊有凈化表面作用，自動去除鈍化膜，不銹鋼、耐熱鋼材料無需預(yù)先去除鈍化膜，可使不銹鋼、耐熱鋼工件直接滲氮。

6）化合物層結(jié)構(gòu)、滲層厚度和組織可以控制。

7）處理溫度范圍較寬，即使在350℃以下也能獲得一定厚度的滲氮層。

8)勞動條件有所改善，無公害、離子滲氮處理在很低的壓力下進(jìn)行，排出的廢氣極少。氣源為氮?dú)?、氫氣和氨氣，基本上無有害物質(zhì)產(chǎn)生。

9）可以適用于各種材料，包括要求氮化溫度高的不銹鋼、耐熱鋼，以及氮化溫度較低的工模具(工具鋼)和精密零件，而低溫氮化對氣體氮化來說是相當(dāng)困難的。