鋼的離子氮化處理

1、材料基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（二）鋼的離子氮化處理1三.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.鋼的氮化處理【1~4】1鋼的氧化處理氮化處理是使氮元素滲入鋼材表面，硬化鋼件表面的方法。早在1923年即由德國克魯伯兵工廠的A.Fry博士發(fā)明了把含有鋁或鉻的合金鋼在無水氨氣中加熱至500~550℃之間保持20~100小時，可在鋼表面形成氮化層，使鋼表面硬化的氨氣氮化法。隨後，經(jīng)過不斷的改良與發(fā)展，目前已有處理時間較短、溫度較低和適用鋼種更廣泛的氮化法?，F(xiàn)在常用的方法有：氧化處

2、理是使氧元素參入鋼材表面﹐硬化鋼件表面的方法。早在1923年即由德國泊兵工廠的A.博士發(fā)明了把含的合金鋼在無水氨中加熱之使鋼表面的溫度表情廣之間保持20_100小時﹐可在鋼表嘛形成氧化層﹐使鋼表面硬化的氨畫法﹐隨后﹐經(jīng)過不斷的改良與發(fā)展﹐目前已有處理時間較短﹐溫度較抵河底用鋼種更慣犯的氧化載荷現(xiàn)在常用的方法有﹕（1）硬氮化法：氣體氮化法（氨氣氮化法），液體氮化法（2）硬氧化法﹕氧化化方法(氨氧艷化法)﹐液體氧化法（3）。（4）軟氮化法：

3、氣體軟氮化法（混合氣體、尿素法），（5）軟氧化法﹕氧體軟艷化法(混合氣體﹐了樣法)。液體軟氮化法（Tufftride法、Sulinuz法）。（6）離子氮化法及電漿氮化法等。（7）離子氧化法及電狡猾化法鄧。2.離子氮化法【2】2.離子氧化法由於早期應(yīng)用的氣體氮化法生產(chǎn)週期太長，並在表面形成脆性薄層，容易在使用時剝落，能處理的鋼材有侷限性，使其應(yīng)用受到很大的限制。其後，工業(yè)上又發(fā)展了材料基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（二）鋼的離子氮化處理3離子氮化法和其他氮化法

4、比較時，有下列的主要特徵：不排放廢氣或污水，不發(fā)生公害。（1）氮化時間短，又能做較低溫度的處理。(1)氧化時間短﹐又能做較低溫度的處理。（2）利用輝光放電加熱，無須外加的加熱裝置。(2)利用輝光放電加熱﹐無須外加的加熱裝置。（3）只有工件被加熱節(jié)省能源，不需設(shè)定昇溫時間，也不需保溫設(shè)備(3)利用工件倍加扔接生能源﹐不需流下渥升溫進(jìn)﹐也不需保溫社。（4）不要氮化的部位只要用軟鋼板覆蓋即可，不需鍍覆。（5）（6）容易控制表面化合層的氮化物組

5、織。（7）氮化所消耗的氣體少，較經(jīng)濟(jì)。（8）沒有火災(zāi)和爆炸的危險。（9）可氮化不銹鋼和鈦等其他氮化法不易處理的材料。（10）為了確保輝光放電，工件的放置密度有限，難做大量的處理。3.鋼之離子氮化離子氮化向工件滲入的氮元素，不像氣體氮化是由氨氣分解而產(chǎn)生的活性氮原子，是被電場加速的電子碰撞含氮?dú)怏w的分子或原子而形成的離子，在工件表面富集形成的強(qiáng)活性氮原子。鋼離子氮化的機(jī)構(gòu)如圖3所示，爐內(nèi)電漿與工件產(chǎn)生如下的交互作用：（1）氣氛中的氮原子被

6、電離成氮離子與電子，此時，帶正電的氮離子向工件（負(fù)極）移動而帶負(fù)電的電子向爐壁（正極）移動。（2）向爐壁移動的電子群會從電場中穫得足夠能量來與中性氣體原子碰撞，使氣體原子被離子化成離子和電子，或被激發(fā)而成激發(fā)原子。當(dāng)激發(fā)原子返回基態(tài)而釋出能量時，部份能量化為可見光覆蓋在負(fù)極（工件）表面，形成一層悅目的紫紅色輝光，如圖3（b）所示。（3）氮離子群移動至離工件表面數(shù)mm處的陰極電位降區(qū)時（圖3（a）），由於電壓的急速下降所伴生的高電場強(qiáng)度所