离子氮化能提升金属表面硬度,为金属材料提供出色的耐磨性。以模具钢为例,经离子氮化处理后,表面硬度可从原本的 HV200 - 300 提升至 HV1000 - 1200 甚至更高。这是由于在离子氮化过程中,氮原子与金属原子结合形成了硬度极高的氮化物,如 Fe₄N、Fe₂N 等。这些氮化物弥散分布在金属表面,形成了一层坚硬的防护层,极大地增强了金属表面抵抗摩擦和磨损的能力。在机械制造中,齿轮、轴类等零件经离子氮化后,表面硬度的提升使其能够承受更大的载荷,降低磨损,延长使用寿命,提高机械装备的可靠性和稳定性。离子氮化件常见缺陷与对策。中山高速钢离子氮化加工

离子氮化是由德国人。该法是在~10Torr(Torr=)的含氮气氛中,以炉体为阳极,被处理工件为阴极,在阴阳极间加上数百伏的直流电压,由于辉光放电现象便会产生象霓红灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。此时,已离子化了的气体成分被电场加速,撞击被处理工件表面而使其加热。同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用物来进行氮化的方法截然不同,作为一种全新的氮化方法,现已被广泛应用于汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域,而且其应用范围仍在日益扩大。
离子氮化法具有以下一些优点:
①由于离子氮化法不是依靠化学反应作用,而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理,所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。因而,离子氮化法也被称作二十一世纪的“绿色”氮化法。
②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用,因而与以往的氮化处理相比,可凸显的缩短处理时间(离子渗氮的时间只为普通气体渗氮时间的1/3~1/5)。
③由于离子氮化法利用辉光放电直接对工件进行加热,也无需特别的加热和保温设备,且可以获得均匀的温度分布,与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上,达到节能效果。 清远高速钢离子氮化处理厂家离子氮化和气体氮化区别。

离子氮化工艺技术的优点:工件涂层可根据预期性能要求通过调节氮、氢及其他(如碳、氧、硫等)气氛的比例调整实现相组成调节。制备涂层时间是普通渗氮的三分之一到五分之一,效率高。制备过程十分清洁而无需防止公害,无需额外加热和检测设备,能够获得均匀的温度分布,能源消耗是气体渗氮的40~70%,节能环保;耗气量极少(只为气体渗氮的百分之几),可减少离子氮化的常见缺陷;适用的材质和温度范围广。工件制备完涂层后可获得无氧化的加工表面,表面光洁度高,变形量小。离子氮化工艺技术的难点:空心阴极效应限制了在带小孔、间隙和沟槽零件中的应用:边角效应导致导致工件边角部位硬度和其余部位不一致:不同结构工件混装时温度的控制和测量存在困难:零件表面产生弧光放电(打弧)造成等离子不稳定或高洁净工件表面损伤。
离子渗氮生过程中,如果工艺不当可能出现硬度偏低的情况。生产实践中,工件渗氮后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求,轻者可以返工,重者则造成报废。造成硬度偏低的原因是多方面的:有设备方面的原因,如系统漏气造成氧化;有选材方面的原因,如材料选择不恰当;有前期热处理方面的原因,如基本硬度太低,表面脱碳等;有工艺方面的原因,如渗氮温度过高或过低,时间短或氮势不足而造成渗层太薄等等。只有根据具体情况,找准原因,问题才会得以解决。离子氮化已被广泛应用于汽车、机床、航天、塑料机械、纺织机械、精密仪器、模具、量韧具等许多领域。

离子氮化与气体氮化相比,在多个方面展现出优势。在氮化速度上,离子氮化明显更快,处理时间大幅缩短,提高了生产效率。气体氮化依靠氮原子的自然扩散,过程较为缓慢。在氮化层质量方面,离子氮化的氮化层纯净,硬度梯度更合理,表面质量更高,能有效提升材料的综合性能。而气体氮化可能因炉内气氛不均匀等因素,导致氮化层质量不稳定。在能耗方面,离子氮化节能,比气体氮化能耗低 30% - 40%。此外,离子氮化可实现局部氮化,对复杂形状工件的氮化处理更具灵活性,而气体氮化在这方面相对受限。合金元素对离子氮化渗氮层硬度、深度的影响。清远高速钢离子氮化处理厂家
因为离子氮化硬度高,变形小的优势,离子氮化处理成为常见的齿轮类零件的表面处理方法。中山高速钢离子氮化加工
离子氮化与气体氮化对比因其渗入理论与气体氮化有一定差别,也有一定相同性,在操作上有一定的特殊性。二者都涉及到四要素,即工件表面洁净度,氮化温度,氨的分解率,渗氮保温时间。但在以上相同四点的各点上,有一定的区别,而且因其特异性,在操作上有一些形式的不同,尤其防渗方法存在较大的不同。清洗工件,与气体氮化大体相同,但对于工件交检质量不构成威胁,如果清洗的好,可缩短打弧时间,反之只需延长打弧时间,也可以维持工作。离子氮化温度与气体氮化温度一样,但其温度测量至今尚为一道难题,即热电偶很难与工件匹配,其显示值也不能完全一致,只可作参考,所以目测观测温度甚为重要。离子氮化也需要足够的氮原子,但因其独特的电离能力,极少的氮原子即可满足氮化需要。所以一次工作保温阶段有1kg氨气即可满足工作需要。其氮原子是否足够工作需要,可视炉内气体被电离后所发出的辉光厚度及颜色来进行判断。正常工作时辉光发出淡蓝色微光,辉光厚度保持在,发黄发亮,辉光厚度超过3mm,则为氨气供给量太少;辉光暗淡发黑厚度小于2mm,则为氨气供给太多。中山高速钢离子氮化加工
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