新型LDMC离子渗氮设备简介

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离子渗氮工艺原理

离子渗氮工艺原理【2009-1-8】﹝一﹞钢的渗氮渗氮是把氮渗入钢件的表面，形成富氮硬化层的化学热处理过程。

在工业生产中，常用的工艺方法有：气体渗氮、盐浴渗氮和离子渗氮。

1．渗氮工艺的特点﹝1﹞渗氮后的零件表面具有高的硬度、耐磨性、疲劳强度和低的缺口敏感性。

﹝2﹞渗氮温度较低，一般在500-600℃，而且，渗氮层的高硬度可以由渗氮直接得到，不需要经过较高温度的加热和淬火。

所以，渗氮工艺的变形是最小的，常常作为零件的最后一道工序。

﹝3﹞渗氮层有较高的抗腐蚀性能。

2．渗氮工艺的化学过程渗氮和其他化学热处理工艺一样，也是由分解、吸收、扩散三个基本过程组成的。

﹝1﹞分解渗氮介质﹝通常为氨气﹞通过热分解或其他方法，生成活性氮原子。

﹝2﹞吸收钢表面吸收氮原子，形成氮在铁中的固溶体和氮化物。

﹝3﹞扩散氮从表面高浓度的饱和层向钢内层深处进行扩散，形成一定深度的渗氮层。

3．渗氮层的组织根据Fe-N状态图，渗氮层主要由α、γ、γ，、ε四个相组成。

﹝1﹞α相氮在α-Fe中的间隙固溶体。

最大溶解度为0.1％。

﹝2﹞γ相氮在γ-Fe中的间隙固溶体。

﹝3﹞γ，相为一可变成分的间隙相化合物，含氮量在5.7-6.1％之间，成分符合Fe4-N。

﹝4﹞ε相是含氮量变化范围相当宽的化合物，成分在8.25-11.0％之间变化。

ε相硬度高，脆性大。

4．合金元素的作用碳钢和合金钢中由于碳和合金元素的作用，也影响渗氮层的形成。

碳的存在会使氮的扩散受阻，减小渗氮层的厚度。

钢中大部分合金元素都能形成氮化物，按氮化物的稳定性﹝稳定性越高，硬度也越高﹞次序排列依次为：Ti、Al、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。

所以，为了在表面得到高的硬度和耐磨性，必须向钢中加入能与氮形成稳定氮化物的合金元素。

同时，V、W、Mo、Cr等合金元素还能改善钢的组织，提高心部的强韧性。

合金元素也会使氮的扩散受阻，减小渗氮层的厚度。

﹝二﹞离子渗氮工艺原理离子渗氮渗氮层的形成也是由分解、吸收、扩散三个基本过程组成的。

LD钢模具离子氮碳共渗

LD 钢模具离子氮碳共渗Ion N itrocarbur iz i ng of LD Steel D ie罗军明,杨刚,艾云龙(南昌航空工业学院材料系,江西南昌330034)摘　要:以氨和乙醇作为混合气源,在不同温度、时间、气压下对LD 钢进行离子氮碳共渗,用金相分析、脆性检验和磨损试验对渗层组织性能进行全面研究。

结果表明:530℃×4h 、气压1.05kPa 离子氮碳共渗为最佳工艺参数,LD 钢冷作模具用该工艺处理使用寿命优于其它强化工艺。

关键词:LD 钢;离子氮碳共渗;寿命中图分类号:T G 156.8+2;T G 162.4 文献标识码:B 文章编号:100123814(2002)0120054202α　LD 钢是我国研制的高强韧新型冷作模具钢,其抗压强度与目前广泛使用的C r 12M oV 、W 18C r 4V 相当,但冲击韧度明显高于后两者,用该钢制作的冷作模具寿命比C r 12M oV 等成倍提高[1]。

但该钢只进行淬火、回火处理会使模具寿命受到一定限制,故国内不少单1　Si 2M o 耐热蠕铁的成分、组织及性能根据上述铸型的服役条件,我们选中硅、钼作为合金元素加入。

在0.03t 中频炉中进行试样熔化,在凹坑式球化处理包中进行孕育蠕化处理。

采用6号稀土硅铁镁合金(加入量0.35%)、钛铁(加入量0.5%1)、硅钙(加入量0.2%)、硅铁(加入量0.4%)联合处理。

利用正交试验最终确定的化学成分见表1。

表1　Si -M o 耐热蠕铁化学成分元素C Si M n P S M o 含量(%)3.74.00.370.070.030.46 在以上条件下获得的蠕墨铸铁的蠕化率达到80%,铁素体基体占63%。

其耐热疲劳性能为:试样<20×200(mm ),加热800℃,保持10m in 后水冷,反复100次,测量试样表面最大裂纹宽度0.41mm 。

其抗生长性能为:试样<20×100(mm ),加热850℃,保温150h ,测量长度为100.5mm 。

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术以离子预氧化催渗快速离子渗氮技术为标题，本文将介绍离子预氧化催渗技术的原理、应用和优势。

一、离子预氧化催渗技术的原理离子预氧化催渗技术是一种利用离子束对工件进行氧化预处理，然后再进行离子渗氮的表面处理技术。

该技术主要包括三个步骤：氧化预处理、离子渗氮和后处理。

1. 氧化预处理：通过利用离子束在工件表面产生氧化层，可以改善工件表面的化学活性和机械性能。

氧化预处理的目的是为了增加表面的氮化物的扩散速度和深度，提高离子渗氮的效果。

2. 离子渗氮：将氮离子注入到工件表面，使其与金属基体发生反应，形成氮化物层。

离子渗氮可以显著提高工件的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。

3. 后处理：离子渗氮后，需要进行适当的后处理，如退火、淬火等，以消除残余应力并提高材料的力学性能。

二、离子预氧化催渗技术的应用离子预氧化催渗技术广泛应用于金属材料的表面处理和改性。

以下列举几个典型的应用领域：1. 机械制造业：离子预氧化催渗技术可用于增强零件表面的硬度和耐磨性，提高零件的使用寿命，适用于汽车发动机零件、轴承、齿轮等。

2. 航空航天工业：离子预氧化催渗技术可用于增强航空发动机零件的表面性能，提高零件的抗磨损和抗腐蚀性能，提高零件的可靠性和寿命。

3. 电子电器行业：离子预氧化催渗技术可用于提高电子电器元件的表面硬度和耐蚀性，提高元件的可靠性和稳定性。

4. 医疗器械领域：离子预氧化催渗技术可用于改善医疗器械表面的生物相容性，提高器械的耐蚀性和抗磨损性。

三、离子预氧化催渗技术的优势离子预氧化催渗技术相比传统的渗氮技术具有以下几个优势：1. 高效快速：离子束处理具有高能量、高效率的特点，能够快速形成氧化层和渗氮层，大大缩短处理时间。

2. 均匀性好：离子束能够均匀地撞击工件表面，使得氧化层和渗氮层的厚度和成分均匀一致，提高了工件的表面质量。

3. 可控性强：离子束能够根据工件的要求进行调控，如能量、注入离子的种类和剂量等，以实现对渗氮层的控制和调整。

模具钢等离子渗氮

模具钢等离子渗氮摘要：一、引言二、模具钢等离子渗氮的原理三、模具钢等离子渗氮的特点四、模具钢等离子渗氮的应用五、模具钢等离子渗氮的工艺参数六、模具钢等离子渗氮的优缺点七、总结正文：一、引言在我国的制造业中，模具钢的使用越来越广泛，对其性能要求也越来越高。

等离子渗氮作为一种表面处理技术，在提高模具钢性能方面具有重要意义。

本文将介绍模具钢等离子渗氮的相关知识，以期为大家提供参考。

二、模具钢等离子渗氮的原理模具钢等离子渗氮是一种表面改性技术，其主要原理是将氮气或其他活性气体通过等离子体放电装置产生等离子体，然后将等离子体束射到模具钢表面，使氮原子渗入模具钢表面，形成一层具有高硬度、高耐磨性和高耐蚀性的氮化层。

三、模具钢等离子渗氮的特点1.高效：等离子渗氮速度快，效率高，可在较短时间内完成处理。

2.节能：与传统渗氮方法相比，等离子渗氮能耗较低。

3.环保：等离子渗氮过程中，氮气几乎不挥发，有利于环境保护。

4.质量可控：通过调整工艺参数，可控制氮化层的厚度、硬度和性能。

四、模具钢等离子渗氮的应用模具钢等离子渗氮广泛应用于汽车、摩托车、家电、电子等领域，尤其在模具、轴承、齿轮等高精度零件的制造中具有重要作用。

五、模具钢等离子渗氮的工艺参数1.气体种类：通常采用氮气、氩气等。

2.功率：根据等离子体发生器型号和处理零件尺寸进行调整。

3.处理时间：根据零件尺寸和性能要求进行调整。

4.工作压力：一般控制在0.1-0.5MPa。

5.温度：一般控制在400-500℃。

六、模具钢等离子渗氮的优缺点优点：1.提高模具钢的硬度和耐磨性。

2.增加模具钢的抗疲劳性能。

3.提高模具钢的耐蚀性。

4.改善模具钢的加工性能。

缺点：1.设备投入较高。

2.工艺参数控制较复杂。

七、总结模具钢等离子渗氮是一种具有广泛应用前景的表面处理技术。

通过合理调整工艺参数，可以提高模具钢的性能，满足不同领域的应用需求。

低温化学热处理方法——离子渗氮

低温化学热处理方法——离子渗氮1、原理简述离子渗氮时，首先用真空泵向炉内抽气，当真空度达到１.３３Ｐａ后，通入氨、氮混合气体，至炉压升至约７０Ｐａ时接通电源，在阴极（工件）与阳极间施加直流电压，使炉内气体放电，其伏安特性曲线如下图所示。

当阴阳极电压升到下图中ｃ点对应的数值时，工件上开始产生辉光，这个电压称为辉光点燃电压。

起辉后极间电压陡降，随后电流在电源电压增加而极间电压基本不变的情况下不断增大。

此时工件上辉光的覆盖面迅速增大，至图中ｄ点工件表面完全被辉光覆盖，ｃｄ段称为正常辉光区。

超过ｄ点时电流再增加，阴阳电压也上升。

极间电压达到ｅ点后又开始陡降，此时开始发生弧光放电。

ｄｅ段称为异常辉光区，ｅ点以后称为弧光放电区。

离子渗氮通常是在异常辉光区进行。

在这个区段可通过控制电压调节电流，从而控制工件的加热温度，但注意避免弧光放电。

电源控制系统应能在发生弧光时自动切断电源熄灭弧光，然后自动点燃辉光，继续工作。

▲气体放电的伏安特性曲线在真空离子渗氮炉中，氮氢混合气体中的氮被电离成离子，它们轰击钢件表面，使之溅射出铁原子，并与等离子区的氮原子及电子结合形成化合物ＦｅＮ，ＦｅＮ吸附在工件表面后，又在离子轰击作用下逐步分解为低价氮化物和氮原子，使之渗入工件内部。

因此，氮由气相转入固相而实现渗氮主要是通过碰撞离解产生的大量活性氮原子渗入工件来实现的。

2、离子渗氮层性能（1）渗氮层的硬度渗层的硬度及其分布，是衡量渗氮效果和使用性能的主要指标。

离子渗氮与常规渗氮工艺相比，在硬度方面无明显差别。

但离子渗氮可以通过调节工艺参数来控制渗层组织，获得理想的、平缓的硬度分布。

碳钢、铸铁的化合物层薄，硬度低（＜８００ＨＶ），主要靠固溶强化，扩散层的硬度仅比心部略高（３００～５００ＨＶ）。

含合金氮化物形成元素的钢，如结构钢、工具钢、高速钢等经离子渗氮后，由于高硬度的合金氮化物弥散强化作用，而使得表面具有很高的硬度。

（2）耐磨性足够厚的化合物层，具有较好的抗腐蚀、耐磨损的能力。

脉冲电源等离子体渗氮设备的特点与应用

脉冲电源等离子体渗氮设备的特点与应用1. 简介脉冲电源等离子体渗氮设备是一种利用脉冲放电技术产生等离子体进行表面改性的设备。

通过在氮气环境中对材料表面进行高能离子轰击，可以实现氮原子的渗入，从而提高材料硬度和耐磨性。

本文将介绍脉冲电源等离子体渗氮设备的特点与应用。

2. 特点2.1 脉冲放电技术脉冲电源等离子体渗氮设备采用脉冲放电技术产生等离子体。

与传统直流放电不同，脉冲放电在极短时间内产生高能量的脉冲，使得等离子体的能量密度大大提高。

这种高能量脉冲能够有效地激活氮气分子，使其获得足够的能量渗入材料表面，实现渗氮效果。

2.2 高能离子轰击脉冲电源等离子体渗氮设备通过高能离子轰击材料表面，实现氮原子的渗入。

高能离子轰击能够产生强烈的离子束，使得材料表面的化学键断裂，为氮原子提供进入的通道。

而且，高能离子轰击还可以改善材料的表面形貌，提高其光滑度和硬度。

2.3 渗氮效果可控性强脉冲电源等离子体渗氮设备的渗氮效果可以通过调整脉冲放电的参数来进行控制。

例如，可以调整脉冲电压、频率和宽度等参数来控制等离子体的能量密度和轰击时间，从而控制渗氮的深度和均匀度。

这种可控性使得脉冲电源等离子体渗氮设备在不同材料和应用领域具有广泛的适用性。

3. 应用3.1 硬质涂层制备脉冲电源等离子体渗氮设备广泛应用于硬质涂层制备领域。

通过在材料表面渗入氮原子，可以形成类似钻石的碳氮化物薄膜，大大提高材料的硬度和耐磨性。

这种硬质涂层可以用于刀具、模具、轴承等高强度工件的表面保护，延长其使用寿命。

3.2 表面改性脉冲电源等离子体渗氮设备还可以用于材料表面的改性。

通过控制渗氮的深度和均匀度，可以改善材料的表面性质，如减小摩擦系数、提高抗腐蚀性能等。

这种表面改性可以应用于汽车零部件、航空航天设备等领域，提高其性能和寿命。

3.3 金属材料强化脉冲电源等离子体渗氮设备还可以用于金属材料的强化。

通过渗氮处理，可以使金属材料表面形成氮化物层，提高其硬度和耐磨性。

离子渗氮原理

离子渗氮原理一、引言离子渗氮是一种常用的渗氮方法，通过在金属表面形成氮化物层，提高材料的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。

本文将介绍离子渗氮的原理及其应用。

二、离子渗氮的原理离子渗氮是利用电子轰击和离子轰击的方式，在金属表面形成氮化物层的过程。

离子渗氮的原理主要包括两个方面：离子轰击和氮原子扩散。

1. 离子轰击离子轰击是指将高能离子束引入离子渗氮装置，通过电子轰击和离子轰击的方式，使金属表面发生化学反应。

离子束在金属表面的轰击下，会使金属表面的原子释放出来，并与氮气中的氮原子发生反应，形成氮化物层。

2. 氮原子扩散离子轰击后，金属表面形成的氮化物层并不是均匀的。

为了使氮化物层更加均匀，需要进行氮原子的扩散。

在渗氮过程中，通常会将金属样品加热至较高温度，使氮原子能够在金属晶格中扩散，从而形成均匀的氮化物层。

三、离子渗氮的应用离子渗氮具有很广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 机械制造离子渗氮可以提高金属材料的硬度和耐磨性，常用于制造机械零件，如齿轮、轴承等。

渗氮后的金属材料表面硬度显著提高，能够有效延长零件的使用寿命。

2. 汽车制造离子渗氮在汽车制造行业应用广泛。

渗氮后的发动机零件能够提高耐磨性和抗腐蚀性能，减少摩擦损失，提高发动机的工作效率。

此外，离子渗氮还可以应用于汽车车身和底盘零件，提高其抗腐蚀性能，延长使用寿命。

3. 刀具制造离子渗氮可以显著提高刀具的硬度和耐磨性，增强切削能力。

渗氮后的刀具能够更好地抵抗磨损和高温腐蚀，延长使用寿命，提高切削效率。

4. 航空航天离子渗氮在航空航天领域也有广泛应用。

渗氮后的航空发动机零件能够提高抗磨损性能和抗腐蚀性能，延长使用寿命，提高发动机性能。

此外，离子渗氮还可以应用于航空航天器的结构材料，提高其抗腐蚀性能和疲劳寿命。

四、总结离子渗氮是一种常用的表面处理方法，通过离子轰击和氮原子扩散的方式，在金属表面形成氮化物层，提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。

离子渗氮在机械制造、汽车制造、刀具制造和航空航天等领域有广泛的应用。

新型多功能离子渗氮炉

新型多功能离子渗氮炉
刘伟
【期刊名称】《金属热处理》
【年(卷),期】2001(26)10
【摘要】介绍一种新型多功能离子渗氮炉 ,与传统的离子渗氮炉相比 ,具有节能、保温性能好、升温快、冷却快、温度均匀性好、维修保养方便、承重能力强。

【总页数】3页(P27-29)
【关键词】离子渗氮炉;节能;保温性能;热处理
【作者】刘伟
【作者单位】大连海事大学金属材料工艺研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG155.1
【相关文献】
1.离子渗氮炉的炉压测量 [J], 余油海;陈洪民
2.新型离子渗氮炉研制 [J], 严才富;朱家兴
3.新型离子渗氮炉 [J], 刘伟
4.离子氮碳共渗与各种离子渗氮炉 [J], 川口博;郭海祥
5.间歇供N_2闭炉的纯氮离子渗氮工艺 [J], 钟厉;韩西
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{设备管理}脉冲电源等离子体渗氮设备的特点与应用

{设备管理}脉冲电源等离子体渗氮设备的特点与应用脉冲电源等离子体渗氮设备是一种用于将氮元素渗入金属表面，改善其硬度、抗腐蚀性和耐磨性的先进设备。

其特点与应用在下面进行详细阐述。

特点：1.高效性：脉冲电源等离子体渗氮设备采用射频等离子体技术，能够在短时间内实现快速渗氮，大幅度提高渗氮效率。

相比传统的渗氮方法，其效率可以提高5到10倍以上。

2.均匀性：该设备采用特殊的渗氮系统，能够确保渗氮过程中氮离子的均匀分布。

通过调节参数，可以实现不同深度的渗氮，从而满足不同工件的需求。

3.表面硬度提高：经过脉冲电源等离子体渗氮处理后，金属表面的硬度明显提高。

通过渗入金属晶粒中，氮元素会与金属发生化学反应，形成氮化物，从而显著增强金属的硬度和耐磨性。

4.抗腐蚀性提升：脉冲电源等离子体渗氮设备能够形成一层致密的氮化物表面层，有效防止金属表面的氧化和腐蚀。

这种表面层能够提高金属的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。

应用：1.汽车制造业：脉冲电源等离子体渗氮设备广泛应用于汽车制造业中的发动机零部件、传动系统和刹车系统等。

通过提高零部件的硬度和耐磨性，可以有效延长其使用寿命，提高整车的可靠性。

2.机械制造业：在机械制造业中，脉冲电源等离子体渗氮设备主要应用于各类齿轮、轴承和刀具等高磨损零部件的表面处理。

通过提高这些零部件的硬度和耐磨性，可以延长其使用寿命，减少设备维修和更换成本。

3.航空航天领域：在航空航天领域，脉冲电源等离子体渗氮设备被广泛应用于飞机发动机和涡轮叶片等零部件的表面处理。

由于其高效、均匀的特点，可以保证零部件在高温和高压环境下的稳定性和可靠性。

总结起来，脉冲电源等离子体渗氮设备具有高效性、均匀性、表面硬度提高和抗腐蚀性提升等特点。

它在汽车制造、机械制造和航空航天等领域的应用，能够有效提高工件的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，提高产品的性能和质量。

离子渗氮的基本原理

离子渗氮的基本原理随着科技的不断发展，离子渗氮技术逐渐成为金属表面处理的一种重要方法。

它采用了离子注入的方式，将氮原子注入金属表面，形成一层坚硬、耐磨的氮化层，从而提高金属的强度和抗磨损性能。

本文将详细介绍离子渗氮的基本原理和工艺流程。

离子渗氮的基本原理就是将金属放置于一个高真空的环境中，通过特定的离子束轰击金属表面，使得氮原子得以在金属表面形成氮化物层。

在过程中，离子束的束流强度、能量和频率都有很重要的影响，需要根据实际情况进行调整。

此外，注氮时要保持一定的温度，以保证金属表面形成的氮化物层具有良好的力学、物理及化学性质。

离子渗氮的工艺流程大概可以分为以下几个步骤：首先是表面处理，将待处理的金属材料表面清洗干净，并进行必要的抛光处理，去除表面的氧化皮、污垢等杂质；其次是将金属材料放置到真空处理室中，并进行预处理步骤，主要是在低气压的环境下对金属表面进行碳化和加热处理；然后是注氮过程，这是离子渗氮的关键步骤，会进行一定时间的高能量离子轰击，确保氮原子充分地注入到金属表面，形成坚硬的氮化物层；最后是处理后的金属材料进行冷却、封装等处理，使其形成稳定的表面氮化物层。

离子渗氮技术的应用非常广泛，可以用于汽车零件、航空零件、工具等领域。

它可以提高金属材料的硬度、耐蚀性、磨损性能，使其在使用过程中更为耐用，增加其使用寿命和安全性能。

此外，离子渗氮还可以用于改善表面润滑和抗疲劳性能，是一种高效、环保的表面处理技术。

综上所述，离子渗氮技术具有诸多优点和广泛的应用前景，是一种高端的表面处理技术，能够显著提高金属材料的品质和性能。

在使用过程中，还需要合理控制温度、时间和注氮强度等参数，以达到最佳的处理效果。

相信通过不断的研究和应用，离子渗氮技术将会在工业生产中发挥越来越重要的作用。

离子渗氮原理(一)

离子渗氮原理(一)离子渗氮离子渗氮是一种表面处理技术，通过使金属材料暴露在含有氨气和离子的高温环境中，使氮原子渗透到金属表面，形成一层富氮化合物的薄层。

离子渗氮具有许多优点，如显著提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。

原理概述离子渗氮是基于氮的离子注入作用实现的。

氮气在高温下被折成离子，形成高能离子束，并通过加速器进行加速。

这些离子束被引导到预处理的材料表面，从而渗透到材料中。

渗氮过程离子渗氮的过程可以分为以下几个步骤：1.清洁表面：首先，需要确保金属表面干净无油污，在高温环境下进行之前，使用特定的清洁剂进行清洗。

2.预处理：为了增加表面的吸附能力，常常需要进行一些预处理方法，如机械抛光、化学活化等。

3.离子注入：将氨气输入到离子源中，经过特定的处理，将氨气转化为离子束。

离子束通过加速器进行加速，并通过特定的装置将离子注入到材料表面。

4.渗透：离子在与金属表面碰撞时，会发生反应，使氮原子渗透到金属表面。

离子渗入金属后，与金属原子发生反应，形成氮化物层。

5.冷却：渗氮后的材料需要进行冷却处理，以保证氮元素完全固定在金属表面，形成稳定的氮化物层。

渗氮效果通过离子渗氮处理后，材料表面会形成坚硬的氮化物层，该层具有以下特点：•硬度提高：渗氮处理后，材料表面硬度显著提高，能够有效提高材料的抗磨损性能。

•抗腐蚀性增强：氮化物层可以提高材料的耐腐蚀性能，延长材料的使用寿命。

•改善表面润滑性：氮化物层的形成可以减小材料表面的摩擦系数，提高润滑性能。

•降低摩擦磨损：离子渗氮可以减少材料在摩擦运动中的磨损程度，提高材料的使用寿命。

应用领域离子渗氮技术在许多领域都有广泛应用，包括以下几个方面：•机械制造：离子渗氮技术可以应用于各类机械零件的表面处理，提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。

•汽车工业：离子渗氮可以应用于汽车发动机零件的制造，提高零件的耐磨性和抗腐蚀性。

•航空航天：离子渗氮技术可以应用于航空发动机部件、飞机轮框等零部件的制造，提高零件的高温耐受性和抗疲劳性。

等离子渗氮技术

等离子渗氮技术等离子渗氮技术是一种现代表面处理技术，通过在等离子体中发生的复杂化学反应，显著提高材料表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命。

这项技术不改变材料的物理和化学性能，最早由德国人B.Berghaus于1932年发明，经过多年的发展如今已被广泛应用于汽车、机械、精密仪器、航空航天等多个领域。

等离子渗氮技术的原理是依托在等离子体中发生的化学反应，借助高温高压下的等离子反应，使氮原子与材料表面的碳原子结合而形成氮化物层。

整个处理过程包括清洗、预处理、加热、渗氮、冷却和后处理，每个步骤都需要专业操作以确保效果。

等离子渗氮技术的主要特点包括：由于离子氮化法不是依靠化学反应作用，而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理，因此工作环境十分清洁，无需特别的防止公害设备。

离子氮化法利用辉光放电直接进行加热，无需特别的加热和保温设备且加热效率高，能源消耗仅为气体渗氮的40%~70%。

与以往的气体渗氮相比，离子渗氮的时间可以缩短到气体氮化时间的1/3~1/5，大大缩短了处理周期。

等离子渗氮处理后工件表面硬度、耐磨性、疲劳强度等性能显著提高，且渗氮层脆性小，变形量极小特别适合于成品的处理。

通过调节氮、氢等气体的比例可以自由地调节化合物层的组成，从而获得预期的机械性能，此外离子渗氮还易于实现局部渗氮的效果。

离子氮化从380℃起即可进行氮化处理，对钛等合金特殊材料也可在850℃的高温下进行特殊的离子氮化处理。

但是等离子渗氮技术存在一些挑战，如操作复杂需要控制的工艺参数多，测量和控制温度均匀困难，对设备要求高以及可能导致处理成本提高。

离子渗氮技术自上世纪三十年代发明以来，经过不断的研究和发展，已经在工艺、设备和应用方面取得了显著的进，特别我国的离子渗氮技术在某些理论和技术方面已处在世界领先水平。

随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，等离子渗氮技术将继续在工业生产中发挥重要作用。

在选择等离子渗氮技术时需要考虑以下因素：一是不同的材料对渗氮处理的响应不同，需要根据材料的具体情况选择合适的渗氮工艺。

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术离子预氧化催渗快速离子渗氮技术（Ion Preoxidation Assisted High-Speed Ion Nitriding Technology）是一种先进的表面处理技术，可在短时间内实现材料表面的高效渗氮，提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。

离子渗氮是一种通过将氮离子注入材料表面来改善材料性能的方法。

传统的离子渗氮技术在渗氮过程中需要较长的时间，并且容易造成材料表面的氮化层厚度不均匀。

而离子预氧化催渗技术通过在渗氮前对材料表面进行预处理，可以加速渗氮过程，同时提高氮化层的均匀性。

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术的核心是在渗氮前对材料表面进行氧化处理。

氧化处理可以形成一层薄薄的氧化层，有效地提高材料表面的反应活性。

在离子渗氮过程中，氧化层可以促进氮离子的扩散和吸附，加快渗氮速度。

同时，氧化层还可以起到抑制氮化层生长的作用，提高氮化层的均匀性和致密性。

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 快速渗氮：离子预氧化催渗技术可以大大缩短渗氮时间，相比传统的离子渗氮技术，渗氮速度提高了几倍甚至十几倍。

这对于需要快速提高材料性能的应用场景非常有益。

2. 均匀渗氮：离子预氧化催渗技术通过氧化层的形成，可以有效地抑制氮化层的生长，提高氮化层的均匀性。

这对于一些对于氮化层均匀性要求较高的材料特别重要，可以避免因渗氮不均匀而引起的性能差异。

3. 降低温度：离子预氧化催渗技术可以在较低的温度下实现高效渗氮。

这对于一些热敏性材料来说非常重要，可以避免材料因高温处理而发生退火或变形。

4. 易于控制：离子预氧化催渗技术可以通过调节氧化层的厚度和渗氮参数来实现对渗氮过程的精确控制。

这对于不同材料和不同要求的应用来说非常重要，可以根据具体需求进行定制化处理。

离子预氧化催渗快速离子渗氮技术在工业生产中有着广泛的应用前景。

它可以应用于各种金属材料的表面处理，如钢铁、铝合金、钛合金等。

LDMC-100离子渗氮炉工件均衡传动机构设计

ｔｎｍｉｉｎｐｉｃｉｓｌＩｓｄＴｅｂｌｃｇｏｃａｉｌｒｎｍｓｉｓｄｓｕｓｄＴｅｅｙｌｒｓｓｏｒｉｕｗａｌｙｅ．ｈａｎｉｆａｓｎｐｍａａａｎｍｅｈｎｃａｓｉｏｗａｉｓｅ．ｈｐｃｃｃａｔｓｎｃｉｉ
２０年第１期０８２
文章编号：０ｌ２５２０）２— ０５— ３１０一２６（０８１０７０
・艺与装备・工
ＬＭ一Ｏ离子渗氮炉工件均衡传动机构设计丰ＤＣ１Ｏ
李春友马廉洁。于爱兵王淑英，岚，，，赵
０引言
等离子体增强电化学表面改性技术，以在金属可
炉内传动机构的设计，而控制热处理表面渗层厚度从均匀，介绍了其设计方案、主要结构组成及特点，进并行了保证渗氮层厚度均匀的机械运动性分析，装置该对同类零件化学渗浸、涂层技术具有广泛的借鉴价值。
ｇａｒｉａｄｐｔｄｉｈｉｏｄｂ１ｎｃｌｃａｓ．ｅｕｔａｈｄａ（ａｄｐｔｄｉｈｓｓｐｐｏｔｇｅｒｔａｎｗｓａｏｅＩｔｓｌａａａｉｇｍｅｈｎｉｍＴｈｎａｔｃｅ）ｅｗｓａｏｅＩｔｉｕｌｌ１ｌｒｍｅｈｎｓ．Ｔｈｅｅｌｃｆｎｔｉｉａｅｅｈｏｓｏｉｇｔｅｈｎｍｂｒｏｒｖｎｅｒａｄｄｉｅｅｒｃａｉｍｆｅｔｏｉｒｄｎｇｗｓｋ印ｄｔｒｕｆｈｏｓｎｅｔｕｅｆｄｉｉｇｇａｎｒｖｎｇａ，

常用材料离子渗氮

新工艺大幅提高氮化渗层或缩短氮化工艺时间。

本企业通过长时间研究，多次实验后发现一种新的工艺方式。

在单位时间内大幅度提高渗层或缩短工艺时间上有了极大的提高。

主要使用了改变工艺和介质的两中方式。

典型材料和实验结果：注：实验过程为保证结果统一性，是按照同一标准进行实验。

本公司可根据客户技术需要调整工艺时间。

脉冲等离子体渗氮技术渗氮是在一定条件下将氮渗入金属表面从而提高金属材料表面综合机械性能的一种表面热处理方法。

它广泛用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛金属等材料的表面强化、提高材料表面硬度、抗疲劳强度、抗腐蚀性能和抗粘接能力。

一、常用的渗氮方法常用的渗氮方法有：固体渗氮、液体渗氮、气体渗氮、脉冲气体渗氮（气体周期改变）、直流等离子体渗氮（又称辉光离子氮化）、脉冲等离子体渗氮（电源周期供电）等。

从渗入的机理来看，主要有两大类：第一类基于浓度梯度：如固体渗氮（已很少采用）、液体渗氮、气体渗氮等，这类渗氮通常采用电炉将采用的含氮介质加热，通过含氮介质传递热能够，使被处理零件达到处理温度，以浓度梯度作为氮元素渗入的驱动力。

第二类基于电场的作用：如直流等离子体渗氮、脉冲等离子体渗氮等。

在一定的真空条件下，通过微量的含氮气体，利用辉光放电产生电子和离子，离子直接轰击零件传递热能，使被处理零件达到处理温度，通过离子、活性原子与表面的复杂作用将氮元素渗入金属表面。

近年来人们通过尝试在真空容器内周期性供气来改善渗氮结果也获得了成功。

其加热方式应归与第一类，这类方式通过气体周期性的变化，能获得更多的活性原子一定程度上改变了渗氮效果，与基于电场的作用有某种类似。

无论是基于第一类还是第二类渗氮原理，尽管氮元素与零件的表面相互作用不尽相同，但在渗入金属内部后渗层深度的增长仍然符合扩散定律。

二、各种渗氮方法优缺点比较我们把几种渗氮方法的特点比较列入下表：在等离子体渗氮工艺产生以前，主要的渗氮方式为：液体渗氮、气体渗氮。

早期的液体渗氮方式含氰化物。

新型LDMC离子渗氮设备简介

等离子体渗氮（辉光离子氮化）工艺作为一种有效的钢铁及合金表面强化技术在工业上已得到广泛的应用，与其他渗氮相比，离子渗氮具有渗速快、渗层脆性疏松理想、零件变形小、有利于不锈钢、铸铁渗氮、节能、无污染等特点。

七十至八十年代，以直流电源（即LD系列）设备进行离子渗氮，问题明显突出，装炉要求严格。

以曲轴为例：曲轴渗氮前必须对其油孔、平衡孔进行封堵，其中若有一孔未堵或封堵件在渗氮过程中有一件掉落，渗氮将无法进行（尤其在渗氮保温时），甚至会出现弧光损伤曲轴的现象。

比表面较大的零件，表面渗氮电流密度往往不足以保证离子渗氮所必须的下限值，如有些小规格的气门杆在满装炉渗氮时，气门杆渗氮表面会出现点蚀，另外因为表面电流的原因，辅助加热渗氮设备应用也受到限制，弧点能量过大,一些比较光亮的零件，在渗氮时表面往往会出现弧光斑点，直流电源渗氮电源限流电阻过大，尤其在大功率设备，电源发热严重。

对于深孔、深槽处理困难等等。

这些问题直接影响了离子渗氮工艺在生产的应用。

八十年代末，国外开展了脉冲电源等离子体渗氮设备工艺的研究，对此《国外金属热处理》曾作了大量报道，引起了国内同行和专家的极大关注。

九十年代初国内开始研制脉冲电源。

以IGBT作为开关器件，最大输出功率300kV A的大功率脉冲离子渗氮电源。

经过几年的推广表明，脉冲电源为离子渗氮工艺的发展提供有力的支持。

LDMC系列大功率脉冲电源等离子体渗氮设备广泛应用于机械、石油化工、航空航天、军工兵器、汽车发动机等行业。

对挤压机螺杆、精密丝杠和主轴、发动机曲轴、钛和钛合金零件、工模具、气门杆和缸套、活塞环等的渗氮处理。

从一九九五年投放市场以来已在广西玉柴机器股份公司、东风汽车公司发动机厂、文登天润曲轴有限公司、仪征双环活塞环有限公司、东风朝阳柴油机公司、丹东五一八内燃机配件厂、本溪曲轴厂、大连海事大学等国内几十家大、中型企业提供了近百台大功率脉冲电源等离子体渗氮设备。

深受用户好评。

1998年该设备由国家经济贸易委员会认定为“国家级新产品”。

离子渗氮热处理技术及设备发展历程与展望

离子渗氮热处理技术及设备发展历程与展望摘要：离子渗氮技术是一种使用离子束在材料表面注入氮原子以提高材料性能的表面处理技术。

从20世纪50年代起，随着电子学技术和离子源的发展，离子渗氮技术逐渐成熟，进一步促进了设备的发展和应用。

本文从离子渗氮技术的历史、设备和应用方面进行了综述，并对其未来的发展趋势进行了展望。

关键词：离子渗氮；热处理；设备；应用；发展趋势正文：离子渗氮技术是一种使用离子束在材料表面注入氮原子以提高材料性能的表面处理技术。

随着电子学技术和离子源的发展，离子渗氮技术逐渐成熟，进一步促进了设备的发展和应用。

离子渗氮技术的历史始于20世纪50年代，在当时主要应用于改善工具钢和摩擦材料的表面性能。

随着离子源的不断发展和掌握，离子束的能量和流量得到了很大的提高，以满足更高要求的表面渗氮。

同时，随着材料科学和工程学科的不断发展，离子渗氮技术不断创新应用，不仅限于金属材料，而且还被应用于陶瓷、高分子材料等非金属材料上。

离子渗氮技术的设备有很多种，其中包括退火炉、真空炉、电子束强化器、离子束溅射设备等。

这些设备可以针对不同的材料和目标性能，进行不同的离子渗氮处理。

例如，退火炉主要用于改善钢材的表面硬度和耐磨性，真空炉和电子束强化器主要用于改善大型零部件的表面性能，离子束溅射设备则主要用于改善非金属材料的表面综合性能。

离子渗氮技术具有广泛的应用前景，尤其是在军事、航空航天、汽车等领域。

离子渗氮可以提高材料的抗氧化性、耐磨性、疲劳寿命等多个方面的性能，可以拓宽材料的应用范围和提高材料的使用寿命。

同时，随着环保意识的不断提升，对低能耗、高效、无污染离子渗氮设备的需求也越来越高，这将成为未来离子渗氮技术和设备的发展方向之一。

总之，离子渗氮技术和设备的发展历程和应用已经相当成熟，同时未来发展也有很大的前景。

作为材料科学领域的重要表面处理技术之一，离子渗氮技术正在不断地推动着材料性能的提高和应用范围的拓展。

离子渗氮技术的进一步发展需要解决的问题包括热处理温度和时间的控制、材料内部应力的管理和处理等。

离子渗氮热处理技术及设备发展历程与展望

离子渗氮热处理技术及设备发展历程与展望离子渗氮热处理技术是一种先进的表面处理技术，它通过将氮离子注入到金属表面，从而提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

离子渗氮热处理技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时该技术主要应用于航空航天领域，用于提高飞机发动机部件的耐磨性和耐腐蚀性。

随着技术的不断发展，离子渗氮热处理技术逐渐应用于汽车、机械、电子等领域，成为一种广泛应用的表面处理技术。

离子渗氮热处理技术的发展离不开相关设备的不断升级和改进。

最初的离子渗氮热处理设备主要采用直流电源和电子枪，但这种设备存在能量利用率低、氮离子注入不均匀等问题。

随着技术的不断进步，离子渗氮热处理设备逐渐采用了中频电源和离子源，从而提高了能量利用率和氮离子注入的均匀性。

此外，还出现了多种离子渗氮热处理设备，如离子渗氮复合处理设备、离子渗氮-氮化复合处理设备等，这些设备可以根据不同的工件和工艺要求进行选择。

未来，离子渗氮热处理技术和设备将继续发展。

一方面，随着工业化的不断推进，离子渗氮热处理技术将更加广泛地应用于各个领域，如航空、汽车、机械、电子等。

另一方面，离子渗氮热处理设备将不断升级和改进，以满足不同工件和工艺要求。

例如，将出现更加智能化的离子渗氮热处理设备，可以实现自动化控制和数据采集，提高生产效率和产品质量。

此外，还将出现更加环保的离子渗氮热处理设备，采用更加清洁的能源和工艺，减少对环境的影响。

总之，离子渗氮热处理技术和设备的发展历程和展望表明，这种表面处理技术具有广泛的应用前景和发展潜力。

未来，离子渗氮热处理技术和设备将不断升级和改进，为各个领域的生产和制造提供更加高效、环保、智能的表面处理解决方案。