离子氮化及其与气体氮化的区别你真的了解了吗？

离子氮化及其与气体氮化的区别你真的了解了吗？离子氮化与气体氮化对比
因其渗入理论与气体氮化有一定差别，也有一定相同性，在操作上有一定的特殊性。

（1）二者都涉及到四要素，即工件表面洁净度，氮化温度，氨的分解率，渗氮保温时间。

但
在以上相同四点的各点上，有一定的区别，而且因其特异性，在操作上有一些形式的不同，尤
其防渗方法存在较大的不同。

（2）清洗工件，与气体氮化大体相同，但对于工件交检质量不构成威胁，如果清洗的好，可
大大缩短打弧时间，反之只需延长打弧时间，也可以维持工作。

离子氮化温度与气体氮化温度
一样，但其温度测量至今尚为一道难题，即热电偶很难与工件匹配，其显示值也不能完全一
致，只可作参考，所以目测观测温度甚为重要。

（3）离子氮化也需要足够的氮原子，但因其独特的电离能力，极少的氮原子即可满足氮化需
要。

所以一次工作保温阶段有1kg氨气即可满足工作需要。

其氮原子是否足够工作需要，可视炉
内气体被电离后所发出的辉光厚度及颜色来进行判断。

正常工作时辉光发出淡蓝色微光，辉光
厚度保持在2.5～3.0mm之间，发黄发亮，辉光厚度超过3mm，则为氨气供给量太少；辉光暗淡
发黑厚度小于2mm，则为氨气供给太多。

（4）离子渗氮渗速较快，在渗入厚度小于0.30mm时，渗氮速度每小时可达50～80μm，但
超过0.30mm渗速大大降低，渗入厚度如为0.50mm则需20～30h。

离子氮化防渗十分简便易行，只需将防渗部位进行用铁质金属屏蔽，不使电流冲击，即可达
到防渗目的。

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离子氮化注意事项
（1）装炉
清洗工件同气体氮化，但最好擦干或凉干再装入炉内，以节省打弧时间。

工件应均匀装入炉
内，工件之间，阴阳极之间必须间隔30mm以上，以免工件之间，两极之间电流密度过大而致工
件局部温度过高。

做好防渗，凡小于2mm的孔，缝隙必须屏蔽，试样放置在能与工件温度保持
一致的位置上。

在离子氮化中经常发生两种异常辉光发射，有场致发射和电子发射，场致发射即为工件或气
隙存在小孔或小缝隙，或因油质溶化引起辉光集中，导致电流加大产生定点弧光，生成类似于
电焊的效果，使工作无法进行。

电子发射即为工件存在尖角或工件摆放不当，如两件之间、阴
阳极之间等距离太近，这些地方电流密度较大，当工作时如所给电流太大，则这些位置温度迅
速升高，电流密集于此处，也产生定点弧光，使工作无法进行。

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（2）升温及保温
首先关闭通气阀，给真空泵及水冷电阻通冷却水。

启动真空泵，打开蝶形阀，当真空度＜
100Pa时，即可送高压，缓慢进给占空比。

当高压到达800V时，炉内即可产生辉光放电。

此时
正常状态为炉内跳跃飞逐的散弧，随着飞弧的减少，逐渐加大占空比，当飞弧消失即向炉内缓
慢充入氨气，并关小真空泵蝶形阀，使炉内气体流通率下降，以保证炉内温度均匀，并随温度
的升高，视所需氨量的变化逐渐加大供氨量。

当感觉炉体温度保持在50℃以下，并开始观测炉
内温度，观测时应首先停止电流供给，灭掉辉光。

正常工件在渗氮时应为500～550℃间，此时
在观察孔可见工件为暗红色，模糊可见工件轮廓，不能分辨部位，如齿轮不能看清齿形。

如清
晰看清工件，则工件温度即为偏高，当工件到温后，即调整修正供氨量、抽气率、电流，使之
保持平衡。

在工作中观察他们的变化，尤其是氨量与抽气率之间保持一种平衡状态，因为在高
压不变的状态下，气体密度决定了电流的大小，因而影响温度。

（3）降温
保温到预定时间后，开始向炉体内大量给冷却水，当炉体完全冷却后，即关闭蝶阀，停真空
泵，停高压，并向炉内大量供氨，待炉内充满氨气，即将氨气供给降为微量，保持正压。

待炉
内温度降到180℃以下时，停氨气，停冷却水，重新启动真空泵。

抽至完全真空后，停真空泵，
打开通气阀，待炉内恢复常压后吊开炉盖交检工件。

作者：齐重数控装备股份有限公司热处理厂，吕长君。