滲氮用鋼---凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼(不銹鋼滲氮前需去除工件表面的鈍化膜,對不銹鋼、耐熱鋼可直接用離子氮化方法處理)、球墨鑄鐵等均可進行滲氮. 滲氮后零件雖然具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度,但只是表面很薄的一層(鉻鉬鋁鋼于500--540C經(jīng)35--65h滲氮層深只達0.3--0.65mm) .必須有強而韌的心部組織作為滲氮層的堅實基底,才能發(fā)揮滲氮的作用.總的來看,大部分滲氮零件是在有摩擦和復(fù)雜的動載荷條件下工作的,不論表面和心部的性能都要求很高.

滲氮熱處理

 

又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進行的。把金屬工件作為陰極放入通有含氮介質(zhì)的負壓容器中，通電后介質(zhì)中的氮氫原子被電離，在陰陽極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。時效處理是把材料有意識地在室溫或較高溫度存放較長時間，使之產(chǎn)生時效工藝。離子的高動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜峁ぜ砻嬷了铚囟?。由于離子的轟擊，工件表面產(chǎn)生原子濺射，因而得到凈化，同時由于吸附和擴散作用，氮遂滲入工件表面。

高頻淬火

高頻淬火多數(shù)用于工業(yè)金屬零件表面淬火，是使工件表面產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，迅速加熱零件表面，然后迅速淬火的一種金屬熱處理方法。感應(yīng)加熱設(shè)備，即對工件進行感應(yīng)加熱，以進行表面淬火的設(shè)備。陽極氧化后的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達250～500千克/平方毫米，良好的耐熱性，硬質(zhì)陽極氧化膜熔點高達2320K，優(yōu)良的絕緣性，耐擊穿電壓高達2000V，增強了抗腐蝕性能，在ω=0。感應(yīng)加熱的原理：工件放到感應(yīng)器內(nèi)，感應(yīng)器一般是輸入中頻或高頻交流電 (1000-300000Hz或更高)的空心銅管。產(chǎn)生交變磁場在工件中產(chǎn)生出同頻率的感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流在工件的分布是不均勻的，在表面強，而在內(nèi)部很弱，到心部接近于0，利用這個集膚效應(yīng)，可使工件表面迅速加熱，在幾秒鐘內(nèi)表面溫度上升到800-1000℃，而心部溫度升高很小

氮化熱處理

滲氮爐的排除空氣

將被處理零件置于滲氮爐中，并將爐蓋密封后即可加熱，但加熱至150℃以前須作爐內(nèi)排除空氣工作。

排除爐內(nèi)的主要功用是防止氨氣分解時與空氣接觸而發(fā)生性氣體，及防止被處理物及支架的表面氧化。其所使用的氣體即有氨氣及氮氣二種。

排除爐內(nèi)空氣的要領(lǐng)如下：

①被處理零件裝妥后將爐蓋封好，開始通無水氨氣，其流量盡量可能多。

②將加熱爐之自動溫度控制設(shè)定在150℃并開始加熱（注意爐溫不能高于150℃）。

③爐中之空氣排除至10%以下，或排出之氣體含90%以上之NH3時，再將爐溫升高至滲氮溫度。

氮化處理氨的分解率

滲氮是鋪及其他合金元素與初生態(tài)的氮接觸而進行，但初生態(tài)氮的產(chǎn)生，即因氨氣與加熱中的鋼料接觸時鋼料本身成為觸媒而促進氨之分解。

雖然在各種分解率的氨氣下，皆可滲氮，但一般皆采用15～30%的分解率，并按滲氮所需厚度至少保持4～10小時，處理溫度即保持在520℃左右。