離子氮化是一種利用輝光放電原理的表面強(qiáng)化技術(shù)。在真空爐內(nèi)，通入適量的含氮?dú)怏w，如氨氣（NH?），并施加一定的直流電壓。此時(shí)，爐內(nèi)氣體被電離，形成等離子體。其中，氮離子（N?）在電場(chǎng)作用下高速轟擊工件表面，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使工件表面溫度升高。同時(shí)，氮離子被工件表面吸附并向內(nèi)部擴(kuò)散，與金屬原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氮化層。例如，在對(duì)鋼鐵材料進(jìn)行離子氮化時(shí)，氮離子與鐵原子結(jié)合，在表面形成各種氮化物相，如 Fe?N、Fe?N 等。這些氮化物相具有高硬度、高耐磨性和良好的抗腐蝕性，從而顯著提高工件的表面性能。這種基于離子轟擊和擴(kuò)散的原理，使得離子氮化與傳統(tǒng)氮化方法在機(jī)制上有明顯區(qū)別，為其獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)奠定了基礎(chǔ)。離子氮化可以直接對(duì)S136，304，316等不銹鋼制品的氮化處理。云浮高頻離子氮化硬度和深度

   離子氮化是由德國人。該法是在～10Torr（Torr=）的含氮?dú)夥罩?，以爐體為陽極，被處理工件為陰極，在陰陽極間加上數(shù)百伏的直流電壓，由于輝光放電現(xiàn)象便會(huì)產(chǎn)生象霓紅燈一樣的柔光覆蓋在被處理工件的表面。此時(shí)，已離子化了的氣體成分被電場(chǎng)加速，撞擊被處理工件表面而使其加熱。同時(shí)依靠濺射及離子化作用等進(jìn)行氮化處理。離子氮化法與以往的靠分解氨氣或使用物來進(jìn)行氮化的方法截然不同，作為一種全新的氮化方法，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、精密儀器、擠壓成型機(jī)、模具等許多領(lǐng)域，而且其應(yīng)用范圍仍在日益擴(kuò)大。

離子氮化法具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

①由于離子氮化法不是依靠化學(xué)反應(yīng)作用，而是利用離子化了的含氮?dú)怏w進(jìn)行氮化處理，所以工作環(huán)境十分清潔而無需防止公害的特別設(shè)備。因而，離子氮化法也被稱作二十一世紀(jì)的“綠色”氮化法。

②由于離子氮化法利用了離子化了的氣體的濺射作用，因而與以往的氮化處理相比，可凸顯的縮短處理時(shí)間（離子滲氮的時(shí)間只為普通氣體滲氮時(shí)間的1/3～1/5）。

③由于離子氮化法利用輝光放電直接對(duì)工件進(jìn)行加熱，也無需特別的加熱和保溫設(shè)備，且可以獲得均勻的溫度分布，與間接加熱方式相比加熱效率可提高2倍以上，達(dá)到節(jié)能效果。 河源離子氮化和氣體氮液的區(qū)別合金元素對(duì)離子氮化滲氮層硬度、深度的影響。

   離子氮化處理工藝：處理溫度：閥板880～900。C，閥座840～860。C處理時(shí)間：6～8h比較大加熱速度：15℃/min比較大冷卻速度：18℃/min反應(yīng)氣氛：N2與H2混合氣體，并適當(dāng)引入其他氣體，如氧等氮?jiǎng)荩?6%～90%工作氣壓：3999～5332Pa氣體流量：100～150L/h電流密度：3～7mA/cm2擬進(jìn)行離子氮化的零件必須經(jīng)過徹底的清洗，以免因油污、銹斑、揮發(fā)物等而引起電弧，損傷零件。零件在裝爐時(shí)，其間隙必須足夠大而均勻，裝載過密處往往會(huì)引起溫度過高。對(duì)局部氮化的零件，可在非滲部位用外罩(對(duì)凸出面而言)或塞子(對(duì)內(nèi)凹面或孔而言)屏蔽，以避免在該處起輝。裝爐時(shí)還要注意合理地分布測(cè)溫監(jiān)控?zé)犭娕?。此外離子氮化技術(shù)主要儀器就是離子氮化爐，通過離子滲氮可以使?jié)B氮的周期縮短60%～70%，簡化工序，零件變形小，產(chǎn)品質(zhì)量好，節(jié)約能源，無污染，是近年來發(fā)展較快的熱處理工藝。離子氮化設(shè)備由氮化爐、真空系統(tǒng)、供氮系統(tǒng)、電源及溫度測(cè)控系統(tǒng)組成。氮化介質(zhì)一般采用氨或氮?dú)浠旌蠚怏w。離子氮化操作要求嚴(yán)格，否則易導(dǎo)致溢度不均勻和弧光放電。離子氮化開始于30年代，到50年代只用于炮管內(nèi)膛氮化。60年代推廣使用于結(jié)構(gòu)鋼、工模具鋼、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、不銹鋼和耐熱鋼等。

下面是金屬材料進(jìn)行離子氮化的工藝特點(diǎn)另外兩個(gè)，合金鋼主要指用于結(jié)構(gòu)件的含有某些合金元素的鋼類。合金鋼中有專門用于氮化的材料，如38CrMoAl在達(dá)到同樣滲層深度的前提下，它更易于氮化。其它合金鋼也都可進(jìn)行離子氮化，氮化前要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以獲得所要求的基體性能，同時(shí)還可以釋放應(yīng)力。離子氮化后的工件表層有氮化物組織，可以起到防銹作用。其它黑色金屬，對(duì)碳鋼（無合金元素）的離子氮化，也能提高硬度，但不及合金鋼提高硬度的幅度，尤其是低碳鋼，原因是因?yàn)槠浠w組織硬度就低，表面硬度不會(huì)高。對(duì)這類材料氮化的另一用途是防銹蝕。還有模具鋼、鑄鋼、粉末冶金件都可進(jìn)行離子氮化，達(dá)到提高表面硬度等工藝目標(biāo)。離子氮化和氣體氮化有何區(qū)別。

   離子氮化脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)：無需堵孔，由于脈沖電源對(duì)弧光放電的抑制作用，因此對(duì)于很多零件無需堵孔，這樣給生產(chǎn)操作帶來很大的方便。例如處理曲軸時(shí)就不需堵孔，而當(dāng)曲軸上存在有一些為提高零件性能的工藝孔時(shí)，這種優(yōu)點(diǎn)就顯得更為突出。處理質(zhì)量好、變形小，利于提高層深，由于脈沖電源對(duì)弧光發(fā)電的抑制作用，弧光在零件表面作用的時(shí)間極短，可獲得高質(zhì)量的表面，絕無灼傷。并且提高了工件溫度的均勻性，零件變形小。由于其改善了工藝條件，在相同的時(shí)間內(nèi)或者不利于氮化的條件下，能提高層深。能提高設(shè)備的利用率，在直流電源的條件下，由于工藝參數(shù)和物理參數(shù)的相互影響，在保溫時(shí)電壓的調(diào)節(jié)范圍通常在650V左右，而采用脈沖電源，電壓調(diào)節(jié)范圍將提高，例如在處理狹縫時(shí)可將電壓提高到900V，增加了電源的有效輸出。離子氮化工藝原理是什么。云浮高頻離子氮化硬度和深度

離子氮化是利用氣體輝光放電原理,使氮原子離子化而滲入金屬表面的一種先進(jìn)的化學(xué)熱處理工藝。云浮高頻離子氮化硬度和深度

   離子滲氮的幾個(gè)問題：溫度測(cè)量。普通熱處理設(shè)備利用電熱體發(fā)熱加熱工件，爐內(nèi)溫度均勻，測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏囟瓤煞从彻ぜ囟?。離子滲氮靠工件自身輝光放電加熱，而且工件帶陰極電位，熱電偶不能與工件直接接觸，所以測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏囟扰c工件溫度不一致。爐內(nèi)工件越少，熱電偶距離工件越遠(yuǎn)，熱電偶溫度與工件溫度相差越大。實(shí)際操作時(shí)，經(jīng)常采取目測(cè)溫度等方法，彌補(bǔ)測(cè)溫不準(zhǔn)的問題。溫度均勻性。離子滲氮靠自身輝光放電加熱，同一爐不同工件，質(zhì)量不同，表面積不同，受熱也不同，所以工件溫度可能不均勻。實(shí)際工藝操作時(shí)，同爐工件相差不要太大。要考慮工件的裝爐方式，質(zhì)量大，表面積小的工件受熱條件差，溫度偏低，裝爐時(shí)，放在陰極盤的內(nèi)圈或下部，必要時(shí)，加輔助陰極。帶有小孔、窄縫工件的處理。帶有小孔、窄縫的工件，易產(chǎn)生空心陰極效應(yīng)，導(dǎo)致局部電流過大，溫升過高而產(chǎn)生弧光放電，工藝不能進(jìn)行。建議將小孔、窄縫屏蔽，如不易屏蔽，則須調(diào)整氣壓，來調(diào)整陰極放電長度，避免產(chǎn)生空心陰極效應(yīng)。云浮高頻離子氮化硬度和深度