離子轟擊氮化

離子轟擊氮化是指利用輝光放電現象使工件表面滲入氮原子的熱處理方法。採用專用的輝光離子氮化爐，以工件為陰極，爐體為陽極，當爐內真空度抽至((1~0.1Pa)後通入氨氣，使真空室內壓力約為66.65~1333.2Pa。

基本介紹

• 中文名：離子轟擊氮化
• 外文名：ionic nitriding
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

離子轟擊氮化是指利用輝光放電現象使工件表面滲入氮原子的熱處理方法。

工作過程

採用專用的輝光離子氮化爐，以工件為陰極，爐體為陽極，當爐內真空度抽至((1~0.1Pa)後通入氨氣，使真空室內壓力約為66.65~1333.2Pa。在兩極之間加電壓為400~750V，電流密度為0.5~2.0mA/cm²的直流電，在高壓電場作用下，產生輝光放電，氨氣發生部分分解形成氮和氫的正離子和電子。

原理

具有高能量的氮離子轟擊工件表面，由動能轉化為熱能加熱工件，同時氮離子吸取電子還原成原子被工件表面吸收並向內層擴散。離子轟擊工件表面還產生陰極濺射，濺射出鐵離子與氮離子化合形成氮化鐵FeN , FeN重新附著在工件表面，然後分解為Fe₂N和Fe₃N並放出氮原子向工件內擴散。

特點

離子氮化溫度通常為450~650℃。離子氮化比一般氮化周期短，約15~20小時，層深可達0. 5~0.7mm, HV >900。滲劑簡單無公害，滲層組織與一般氮化相似但脆性低，硬化層較深，工件變形小，對氮化鋼、碳鋼、特殊鋼、鑄鐵及非鐵金屬等都可進行離子氮化。離子氮化發展很快。