离子渗氮及离子软氮化

　　离子渗氮是为解决气体渗氮工效低、时间长而发展起来的工艺。

　　它不但具有普通渗氮的所有优点，还具有渗速快、可通过不同气体组分调节控制氮化组织、降低渗氮层的表面脆性、渗层硬度分布平缓、不易产生剥落和热疲劳、节能及***等优点。

　　因此，它已应用于包括塑料模在内的几乎所有模具。但离子渗氮对形状复杂的塑料模具，难以获得均匀的加热和渗层，且渗层较浅，温度均匀性仍有待于解决。

　　离子氮化的过程是:工件经清洗后置于炉内阴极盘上(或挂在阴极吊具上)，阴极接直流电源的负极，真空室壳体接直流电源正极并接地。真空室压强抽至6 P扛 左右，即充人净化氨，使压强保持在 1. 3 102-1. 3 10的3次方 Pa，由于减压及其后的加热作用，***被分解。

　　当在阴、阳极间加人高压直流电，电压升到约400V时，炉内出现辉光放电现象。这时炉内气体在高压电场的作用下，被电离分解成 N-、H+ 离子和电子。正离子轰击工件表面，氮元素渗人工件表层，形成 FeN、Fe2N 等化合物。含氮化合物层的形成，提高了零件表面的耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀性能。离子氮化的温度“般为500-600 ℃。

　　离子软氮化即离子氮碳共渗，是在离子渗氮气氛中同时通人含碳气体(如***、***等的蒸气或丙烷气)的一种离子渗工艺。离子软氮化可对碳钢、合金钢、铸铁等材料进行有效的强化。常用的工艺是:***蒸气与***流量之比为 1 / 8-1 / 10，炉内真空度为(1. 33-2. 66)10的3次方 Pa，温度 520-580 ℃，时间 2-4 h。离子软氮化可应用于各种齿轮、轴类、活塞环、缸套、气门挺杆、阀片、针板及模具、刃具的表面强化。

　　来源：《模具材料与表面处理》