离子渗氮技术及其应用.PDF

～ 工艺 一 0 ／； ／； ＼：／； ／： ／； 离子渗氮技术及其应用 胡月娣 ，赵增爵，沈介 国 (上海热处理厂有限公司，上海 200050) 摘 要：离子渗氮技术的理论基础是气体辉光放 电特性，具有渗氮质量稳定，节能减排等优点。多种材料及 不同条件下服役的零件经离子渗氮后，在表面硬度、渗层深度、硬度梯度、畸变量等方面均能达到相 关的技术要求。介绍了一些典型工件进行离子渗氮的实例，并指出了生产中离子渗氮方面尚需解 决 的问题 。 关键词：离子渗氮；不锈钢 ；深渗氮层；微变形渗氮 中图分类号：TG156．82 文献标识码：B 文章编号：1008—1690(2009)01-0053—004 IonNitridingandItsApplication HUYue—di，ZHAOZeng-jue，SHENJie—guo (ShanghaiHeatTreatmentCo．，Ltd．，Shanghai20o050) Abstract：Theionnitridingtechnologyisbasedonagasglow dischargecharacteristicintheoryandpossessessuch advantagesasstablenitridingquality，energy—saving，lesspollutantdischargeandSOon．Afterbeing ion-nitrided manymaterialsandthepansservicedunderdifferentconditionswillallmeettherequirementsinrespectofsurface hardness，casedepth，hardnessgradientandamountofdistortion．Inthispaper，theionnitridingofsomeoftypical workpieceswasintroducedasanexample．Someopenquestionsweresummarizedaswellinproduction aboutthe ionnitriding． KeyW ords：ionnitriding；stainlesssteel；deepnitridedcase；micro—distortionnitriding 近十几年来，离子渗氮技术的应用取得了很大 曲线)示于图 1中¨ 。根据该 图分非 自持暗放电 的进展，处理设备和工艺都发生了相当大的变化 。 区、自持暗放 电区(Townsend区)、电晕放 电区(co- 人们在工程设计上采用离子渗氮技术也有了甚为深 rona区)、亚辉光放电区(SubnormalGlowDischarge 刻的认识 ¨J。同时，等离子体技术的材料表面改性 区)、正常辉光放 电区(NormalGlowDischarge区)、 已不限于离子渗氮，还出现了离子渗碳，离子碳氮共 异常辉光放电区(AbnomralGlowDischarge区)和弧 渗，离子渗硼 ，离子渗硫和离子硫氮碳共渗等一系列 光放电区(ArcDischarge区)，离子渗氮应工作在异 工艺方法 。 常辉光放电区内。随着工件阴极和阳极之间的电流 增加，电压也升高，一般电压常在400～800V之间， 由于等离子体技术对材料表面改性的显著优越 电流密度达0．5—5mA／cm。，，相应常用气压范围为 性，易于控制和对环境友好等特点，所以，等离子体 100～1000Pa 。这时产生的辉光应全部覆盖于工 技术已愈益得到广泛应用，物理气相沉积 的拓展 已