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1、渗氮技术与工艺主要内容01渗氮技术02气体渗氮工艺03离子渗氮工艺1.渗氮技术1.气体渗氮：在活性氮原子的气体中进行渗氮。2.离子渗氮：在低于1105Pa的含氮气氛中，利用阴阳极间产生的辉光放电现象进行渗氮。3.真空脉冲渗氮：将渗氮炉抽至一定真空度，加热零件并脉冲式送入氨气，在低压下进行渗氮。4.表面纳米化渗氮：渗氮前采用喷丸处理工件表面，在获得纳米表面的基础上进行渗氮。5.洁净渗氮：渗氮罐中放入，利用固态氯化铵分解的氯化氢去除工件表面氧化膜，在此基础上进行渗氮。6.预氧化渗氮：在工件表面预氧化的基础上，进行渗氮。2.气体渗氮工艺渗氮工艺参数（1）渗氮温度：依据零件表面硬度而定。通常48056
2、0，形状复杂、表面硬度要求高时选下限；渗氮层较厚而表面硬度要求不高时选上限。（2）渗氮时间：结合渗氮温度，依据渗氮层深度而定。氮化层深度与氮化时间呈抛物线关系。（3）氨分解率：某一温度下，分解的氮、氢混合气体占炉气总体积的百分比。受温度、氨气流量、炉内压力、零件表面情况及有无催化剂等影响。渗氮温度()500510525540氨分解率(%)15-2520-3025-3535-50不同渗氮温度下氨分解率的适宜范围2.气体渗氮工艺一段渗氮二段渗氮三段渗氮渗氮工艺一段渗氮：又称等温渗氮，在渗氮过程中渗氮温度和氨分解率都维持不变。适用范围：渗层浅(深度0.45mm)，变形要求严，表面硬度要求高，兼顾芯部
3、机械性能。渗氮阶段：强渗时氨分解率较低，表层形成高硬度氮化物；扩散阶段提高氨分解率，活性氮原子向内扩散；退氮阶段降低渗层脆性。工艺缺点：时间长，渗层易出现脆性相。温度450-520氨分解率18-30%扩散时间(h)90%38CrMoAlA合金钢的一段渗氮工艺20602.气体渗氮工艺温度550-560氨分解率18-25%扩散时 间(h)2强渗退氮氨分解率40-60%氨分解率90%38CrMoAlA合金钢的二段渗氮工艺510-52016-2025-30二段渗氮适用范围：渗层较深(深度0.49-0.53 mm)，不易畸变或对畸变程度要求略低，表面硬度较高。渗氮阶段：第一阶段与一段渗氮相近，温度决定渗
4、层硬度；第二阶段加快氮原子扩散，加大渗层厚度，硬度趋于平缓。工艺缺点：与一段渗氮相比，表面硬度略低，畸变程度略大。2.气体渗氮工艺三段渗氮90%5-10适用范围：硬度要求较高，不易畸变或对畸变程度要求较低的工件。渗氮阶段：第一阶段与一段渗氮相近，温度决定渗层硬度；第二阶段加快氮原子扩散，加大渗层厚度，渗层硬度趋于平缓。工艺优点：生产周期短，成本低，渗氮炉利用率高。工艺缺点：工艺较复杂，工件表面硬度和畸变不易控制。离子渗氮优点3.离子渗氮工艺热处理工件表面阴极电压降等离子区电子离子吸附相/相相离子渗氮原理 渗氮速度快，时间短。渗层中化合物组织可控。变形小，适合精密零件。渗前不需去钝化膜处理。容易
5、实现局部渗氮。节能节气，劳动条件好。&工件为阴极，炉体为阳极。&抽真空后充氨气(氮氢混合气)，70Pa。&400-800V直流电压，电离气体。&N+、H+在阴极附近加速，轰击表面，形成辉光。&N+得电子形成氮原子被吸附，向内扩散。&铁与氮离子在等离子区结合成FeN，被吸附到工件表面，高温及离子轰击下分解成Fe2N、Fe3N，释放活性氮向内扩散。离子渗氮：热处理行业“十二五”发展规划的重点推广项目。3.离子渗氮工艺离子渗氮工艺参数：气参数、热参数、电参数。气参数热参数电参数氮气和氢气的混合气；氨及氨分解气；氮氨混合气。炉气成分450-630。温度太低，硬化层太薄；温度太高，含氮奥氏体降低渗速，畸变增大。渗氮温度渗氮时间：以温度而定。400-800V(常用550-650V)电压升温阶段：炉压400-650Pa；工作阶段：炉压70-1000Pa。炉压小 结离子渗氮利用工件和阳极间产生的辉光放电现象进行渗氮，具有渗速快、氮化层质量高、畸变小、节气减耗等优点，工艺参数包括：气参数、热参数和电参数。01钢有多种渗氮技术，气体渗氮技术常用，工艺参数包括渗氮温度、渗氮时间和氨分解率；气体渗氮工艺可分为一段渗氮、二段渗氮和三段渗氮。02谢 谢 大 家！