辉光离子氮化

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氮化处理的工艺

氮化包括气体氮化、辉光离子氮化与软氮化,软氮化就是一种通俗的叫法,严格的讲,软氮化就是一种以渗氮为主的低温氮碳共渗,主要特点就是渗速快(2-4h),但渗层薄(一般在0、4以下),渗层梯度陡,硬度并不低,如果就是液体氮化,硬度甚至略高于气体氮化。

气体氮化可以做到深渗层,它的硬度梯度缓,比软氮化承受的载荷高,外观漂亮,缺点就是周期长,表面有脆性相,一般要有一道精加工(加工余量很小,一般1丝到2丝)。

辉光离子氮化有气体氮化的优点,在0、4㎜渗层以下,渗速比气体氮化快的多,而且表面不会有脆性相,可以局部氮化,缺点就是成本略高,对形状复杂或带长孔的工件效果不好。

变形方面应该就是辉光离子氮化变形最小,实际中相差很小,很多时候几乎一样氮化包括气体氮化、辉光离子氮化与软氮化,软氮化就是一种通俗的叫法,严格的讲,软氮化就是一种以渗氮为主的低温氮碳共渗,主要特点就是渗速快(2-4h),但渗层薄(一般在0、4以下),渗层梯度陡,硬度并不低,如果就是液体氮化,硬度甚至略高于气体氮化。

变形方面应该就是辉光离子氮化变形最小,实际中相差很小,很多时候几乎一样。

软氮化实质上就是以渗氮为主的低温氮碳共渗,钢的氮原子渗入的同时,还有少量的碳原子渗入,其处理结果与一般气体氮化相比,渗层硬度较氮化低,脆性较小,故称为软氮化。

1、软氮化方法分为:气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。

目前国内生产中应用最广泛的就是气体软氮化。

气体软氮化就是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗,常用的共渗介质有尿素、甲酰胺、氨气与三乙醇胺,它们在软氮化温度下发生热分解反应,产生活性氮、碳原子。

辉光离子渗氮

一.离子氮化工艺离子氮化是一种可以显著提高钢铁零件表面硬度﹑耐磨损﹑耐疲劳和耐腐蚀性能的化学热处理工艺。

将欲处理零件置于真空炉体内，在真空条件下，往炉内充以稀薄的含氮气体（如氨气或氮氢混合气体）。

零件接离子电源阴极，炉体接阳极，阴阳极接数百伏直流电压。

由于电场作用，炉内稀薄气体被电离，氮离子定向撞击阴极（零件），零件表面产生辉光放电并被加热。

在一定气氛和一定温度下，零件表面复合、吸收氮原子，形成高浓度的含氮层并向心部扩散，经过一段时间，得到工艺要求所需要的氮化层。

离子氮化工艺由于其节能﹑省气﹑效率高﹑质量好﹑无污染等优点，在动力﹑机床﹑石化机械﹑轻纺机械﹑摸具等行业中得到了广泛应用。

二.离子氮化设备设备主要用于机械零件的离子氮化、离子氮碳共渗(软氮化)等离子化学热处理工艺，使机械零件表面改性，获得所需要的机械性能和物理化学性能。

成套设备由离子电源﹑真空炉体﹑真空获得系统﹑测控温系统﹑供气系统组成。

2.1.离子电源离子电源分为直流离子电源和脉冲离子电源。

2.1.1.直流离子电源直流离子电源主要包括整流变压器﹑可控整流电路﹑L-C 振荡灭弧电路﹑截止反馈电路﹑控制电路。

2.1.2.脉冲离子电源脉冲离子电源是在直流离子电源的基础上加装由 IGBT 元件及控制电路组成的斩波器，通过斩波得到占空比可调的脉冲电流。

脉冲离子电源与直流离子电源相比，能较好地改善空心阴极效应。

脉冲离子电源是在每个工作周内（频率为1KHZ时，周期为1ms）电流回零，辉光熄灭一次，因而提高了灭弧效率。

脉冲离子电源能实现电压、电流的独立调节，能滿足不同的工艺要求。

脉冲离子电源与直流离子电源相比，节能在15%-20%以上。

2.2.真空炉体设备的真空炉体分井式（零件吊挂）、罩式（零件堆放）和综合式三种。

真空炉体由炉筒和炉底盘组成。

炉筒体用钢板焊接而成，为双层结构，中间可通水冷却。

各密封面﹝槽﹞用真空橡胶密封圈密封。

炉内装有不銹钢隔热屏﹑阴极盘。

机械零件表面性能强化的辉光离子氮化特种热处理加工工艺设计

机械零件表面性能强化的辉光离子氮化特种热处理加工工艺设计摘要：机械零件表面性能强化的技术众多，是表面处理的常见方法。

鉴于各种表面处理工艺的特点，经过实践证明，离子氮化是非常理想的特种热处理方法，本文将着重分析该工艺的特点及加工工艺设计。

关键词：表面性能强化、离子氮化、特种加工、工艺设计中图分类号：TG1 文献标识码：B一绪论许多机械零件经过设备加工后需要安排表面处理工艺[1]。

表面处理技术是在零件材料表面人工形成一层与零件材料的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。

表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求[2]。

表面处理技术在我国发展很不成熟，技术空白点很多，相关资料匮乏，受重视程度又不够，这就造成了我国表面处理技术层次低而且发展缓慢，相关人才匮乏。

二工艺的设计背景如前所述，机械零件在加工完成后安排表面处理的优点非常显著，可以极大改善机械零件和构件表面性能，提高疲劳强度和耐磨性能。

表面强化有时还能提高耐腐蚀性能，承受载荷的零件表面常处于最大应力状态，并在不同的介质环境中工作。

因此，零件的失效和破坏也大多发生在表面或从表面开始，如在零件表层引入一定的残余压应力，增加表面硬度，改善表层金相组织结构等，就能显著地提高零件的疲劳强度和耐磨性[3]。

三目前企业里比较常见的表面性能强化技术目前，国内企业里比较常见的表面强化技术有热处理淬火、高频淬火、发黑、渗碳淬火、氮气氮化及辉光离子氮化等，这些技术都属于化学热处理工艺。

化学热处理工艺包括渗剂的化学组成和配比，渗剂分解反应过程的控制和参数测定，渗入温度和时间，工件的准备，渗后的冷却规程及热处理，化学热处理后工件的清理以及装炉量等等。

无论何种化学热处理工艺，若按其渗剂在化学热处理炉内的物理状态分类，则可分为固体渗、气体渗、液体渗、膏糊体渗、液体电解渗、等离子体渗和气相沉积等工艺[4]。

四各种表面性能强化技术的比较普通的热处理淬火技术是最为常用的表面强化方法，其优点是应用广泛，技术成熟，成本较低廉，但是材料变形量太大，而且心部与表层硬度同时变大，芯部金相组织改变。

辉光离子氧氮化工艺提高27SiMn材料表面耐磨蚀性能对比研究

辉光离子氧氮化工艺提高27SiM n材料表面耐磨蚀性能对比研究李春英(中煤邯郸煤机公司工艺所,河北邯郸056004)摘要:通过对采用辉光离子氧氮化工艺的27SiM n材料试验,研究了辉光离子氧氮化工艺在27SiMn材料的防腐性能、耐磨性能、微观组织和硬度、工件的变形方面与传统液体电镀工艺的对比,试验结果表明,离子氧氮化防蚀耐磨工艺技术先进,防腐蚀效果比液体镀铬好,且工艺生产简便,工艺生产成本低,对环境无污染。

关键词:辉光离子氧氮化;27SiM n;耐磨蚀性能;对比结果中图分类号:T G178 文献标志码:BStudy of Comparison of Surface Abrasion Capability Using Surface Ionitriding ProcessingTechnology to Improve27SiMn Material PropertiesLI Chuny ing(Craft G raduat e Schoo l,China Coal Handan Coal M ining M achiner y Co.,L td,H andan056004,China) Abstract:T hr ough the test by using sur face ionitr iding processing techno lo gy to27SiM n mater ials,we studied the co r r osio n r esistance、f riction of resistance、micr ostructure and r ig idity o f27SiM n materia ls、aspects of the specimen defo rmation and the advanced nature of the liquid compared with the tr aditio nal plating.T he ex perimental results of the surface pro ved that the surface io nitriding pr ocessing techno log y is an advanced corr osio n r esistant technolo gy and it s co rr osion resistance is better than that o f liquid chro me.Especially the pr ocess o f production is simple,pro cessing co st is low and no po llution on the environments.Key words:Sur face ionitr iding processing,27SiM n,A brasion perfo rmance,Contrast r esult煤矿机械由于受煤矿所在地质和环境的影响,腐蚀现象比较严重,而且大多在井下作业,环境比露天采掘要恶化复杂。

辉光离子氮化炉

辉光离子氮化炉(glow plasmanitriding furnace)一、概述离子氮化是在13.3-1333Pa的真空容器中使含氮稀薄气体在直流电场中电离，正离子轰击金属零件表面形成氮化层，正离子轰击金属零件表面形成氮化层，以达到表面硬化的方法。

离子氮化对于球墨铸铁，合金钢，不锈钢，粉末冶金制品，钛合金，高速钢，工具钢等均有显著氮化效果。

二、设备的组成离子氮化炉由炉体，输电装置，真空获得系统，供电系统，供气系统，温度测量五部分组成。

1、炉体由炉盖、筒体、炉底盘和底架组成，其中炉盖、筒体、炉底盘夹层通冷却水，炉内设有不锈纲，渗铝板双层隔热屏，（LD-25）型只有不锈纲一层，炉体上设有双层钢化玻璃观察窗，以供离子氮化过程中观察炉内情况之用。

2、炉底设有堆放阴极一个，堆放阴极与阴极支承上安放着工作盘，工作盘，工件可直接放在此盘上。

3、炉体的真空获得系统一般由两台旋片式真空泵及串有碟阀的管道系统组成，碟阀的作用是通过关闭或旋转不同的角度调度调节抽气量以维持不同进行气量条件下的炉内压强。

真空度的测量用配套ZDZ-4型电阻真空计，从表头可直接读出真空值。

4、炉体的供气管进口设在炉壳筒体上，流量计采用701HB型氢定标，氮定标的转子流量计各1只，以便通氮氢混合气，单用氢流量计通氨气时，其读数按下列式修正：Q=K Q标Q标转子流量计出厂时的所标定的刻度值；K 修正系数，由缓冲罐压力确定如下表；5、热电偶经阴极插入炉内，进行模拟测量，由控温仪表记录温度。

进行P、I、D 控温。

三、主要技术参数四、使用条件1、室内使用，地面平整，通风良好，环境整洁（从而保证向炉壳冲气后炉内清洁）。

2、环境温度在+5~40℃，倘若环境温度低于+5℃，需给真空泵周围加热。

3、环境相对湿度不大于85%。

4、周围无明显震动及高频设备。

5、周围无导电尘埃，无爆炸性气体，无腐蚀金属和绝缘的气体。

6、海拔不超过1000米。

7、自备进水，出水管。

辉光离子渗氮

离子氮化是一种能够显著提高钢铁零件表面硬度﹑耐磨损﹑耐疲劳和耐侵蚀性能的化学热处置工艺。

将欲处置零件置于真空炉体内，在真空条件下，往炉内充以稀薄的含氮气体（如氨气或氮氢混合气体）。

零件接离子电源阴极，炉体接阳极，阴阳极接数百伏直流电压。

由于电场作用，炉内稀薄气体被电离，氮离子定向撞击阴极（零件），零件表面产生辉光放电并被加热。

在必然气氛和必然温度下，零件表面复合、吸收氮原子，形成高浓度的含氮层并向心部扩散，通过一段时刻，取得工艺要求所需要的氮化层。

离子氮化工艺由于其节能﹑省气﹑效率高﹑质量好﹑无污染等优势，在动力﹑机床﹑石化机械﹑轻纺机械﹑摸具等行业中取得了普遍应用。

设备要紧用于机械零件的离子氮化、离子氮碳共渗(软氮化)等离子化学热处置工艺，使机械零件表面改性，取得所需要的机械性能和物理化学性能。

成套设备由离子电源﹑真空炉体﹑真空取得系统﹑测控温系统﹑供气系统组成。

离子电源分为直流离子电源和脉冲离子电源。

.直流离子电源直流离子电源要紧包括整流变压器﹑可控整流电路﹑L-C 振荡灭弧电路﹑截止反馈电路﹑操纵电路。

脉冲离子电源是在直流离子电源的基础上加装由 IGBT 元件及操纵电路组成的斩波器，通过斩波取得占空比可调的脉冲电流。

脉冲离子电源与直流离子电源相较，能较好地改善空心阴极效应。

脉冲离子电源是在每一个工作周内（频率为1KHZ时，周期为1ms）电流回零，辉光熄灭一次，因此提高了灭弧效率。

脉冲离子电源能实现电压、电流的独立调剂，能滿足不同的工艺要求。

脉冲离子电源与直流离子电源相较，节能在15%-20%以上。

设备的真空炉体分井式（零件悬挂）、罩式（零件堆放）和综合式三种。

真空炉体由炉筒和炉底盘组成。

炉筒体用钢板焊接而成，为双层结构，中间可通水冷却。

各密封面﹝槽﹞用真空橡胶密封圈密封。

炉内装有不銹钢隔热屏﹑阴极盘。

炉筒上开有观看窗。

进气接口装在炉体顶部。

炉底盘上装有阴极输电接口﹑测温接口﹑测压接口﹑抽气接口等。

CF170材料辉光离子氮化工艺的制作方法

本技术提供了一种CF170材料辉光离子氮化工艺，包括通入含N气源，加热、通入含C辅助气体、高温保温处理、降温处理和低温保温处理。

本技术所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，通过辉光反应将N离子对零件进行溅射，动能转化成热能，使零件的温度升高并渗入零件当中，同时C离子也随着渗入零件金相当中。

权利要求书1.一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：向辉光离子氮化炉内通入含N气源；步骤B：设置工艺参数，通过辉光反应对CF170材料进行加热；步骤C：达到预定工艺参数后，向辉光离子氮化炉内通入含C辅助气体；步骤D：辉光离子氮化炉对炉内的气体进行高温保温处理；步骤E：辉光离子氮化炉对炉内的气体进行降温处理；步骤F：达到预定工艺参数后，辉光离子氮化炉对炉内的气体进行低温保温处理。

2.根据权利要求1所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤A中的气源为N2和H2的混合气体。

3.根据权利要求1所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤A中的气源为NH3。

4.根据权利要求1所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤B中温度加热至520±10℃，压力250-270Pa。

5.根据权利要求4所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤D中保温时间为47-57h。

6.根据权利要求5所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤B中温度加热至520℃，压力250Pa，所述步骤C保温时间50h。

7.根据权利要求1所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤C中的辅助气体为CO2。

8.根据权利要求1所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤E中的降温速度为1℃/min，降温处理15min。

9.根据权利要求1所述的一种CF170材料辉光离子氮化工艺，其特征在于：所述步骤F中保温时间为2-4h。

热处理科普氮化知识

化学热处理——氮化知识简介一、氮化的机理氮化是将工件放入大量活性氮原子的介质中，在一定温度与压力下，把氮原子渗入钢件表面，形成富氮硬化层的热处理。

二、氮化的作用1、氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。

例如用38CrMoAlA钢制作的零件经氮化处理后表面的硬度可达HV=950—1200，相当于HRC=65—72，而且氮化后的高强度和高耐磨性保持到500—600℃，不会发生显著的改变。

2、能提高抗疲劳能力。

由于氮化层内形成了更大的压应力，因此在交变载荷作用下，零件表现出具有更高的疲劳极限和较低的缺口敏感性，氮化后工件的疲劳极限可提高15—35%。

3、提高工件抗腐蚀能力，由于氮化使工件表面形成一层致密的、化学稳定性较高的ε相层，在水蒸气中及碱性溶液中具有高的抗腐蚀性，此种氮化法又简单又经济，可以代替镀锌、发蓝，以及其它化学镀层处理。

此外，有些模具经过氮化，不但可以提高耐磨性和抗腐性，还能减少模具与零件的粘合现象，延长模具的工作寿命。

二、氮化的实现方法1、气体氮化气体氮化是将工件放入一个密封空间内，通入氨气，加热到500-580℃保温几个小时到几十个小时。

氨气在400℃以上将发生如下分解反应：2NH3—→3H2+2[N]，从而炉内就有大量活性氮原子，活性氮原子[N]被钢表面吸收，并向内部扩散，从而形成了氮化层。

以提高硬度和耐磨性的氮化通常渗氮温度为500—520℃。

停留时间取决于渗氮层所需要的厚度，一般以0.01mm/h计算。

因此为获得0.25—0.65mm的厚度，所需要的时间约为20—60h。

提高渗氮温度，虽然可以加速渗氮过程，但会使氮化物聚集、粗化，从而使零件表面层的硬度降低。

对于提高硬度和耐磨性的氮化，在氮化时必须采用含Mo、A、V等元素的合金钢，如38CrMoAlA、38CrMoAA等钢。

这些钢经氮很后，在氮化层中含有各种合金氮化物，如：AlN、CrN、MoN、VN等。

这些氮化物具有很高的硬度和稳定性，并且均匀弥散地分布于钢中，使钢的氮化层具有很高的硬度和耐磨性。

离子氮化硬度和深度

离子氮化硬度和深度离子渗氮作为强化金属表面的一种利用辉光放电现象，将含氮气体电离后产生的氮离子轰击零件表面加热并进行氮化，获得表面渗氮层的离子化学热处理工艺，广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。

零件经离子渗氮处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。

如果氧化是在氮化结束后停炉过程中产生的，则仅影响外观质量，对渗层硬度、深度无影响。

1.离子氮化工艺技术的内涵及原理离子氮化是为了提高工件表面耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温等性能，利用等离子辉光放电在离子氮化设备内制备氮化层的一种工艺方法。

离子氮化分三个阶段，第一阶段活性氮原子产生，第二阶段活性氮原子从介质中迁移到工件表面，第三阶段氮原子从工件表面转移到芯部。

其中第一阶段电离和第三阶段扩散机制比较清楚，第二阶段活性氮原子如何从介质中迁移到工件表面的机理尚存争议，普遍认可的是“溅射-沉积”理论。

具体原理为：高能离子轰击工件表面，铁原子脱离基体飞溅出来和空间中的活性氮原子反应形成渗氮铁，渗氮铁分子凝聚后再沉积到工件表面。

渗氮铁在一定的渗氮温度下分解成含氮量更低的氮铁化合物，释放出氮原子，渗氮铁不断形成为一定厚度的渗氮层。

2.离子氮化工艺技术的发展历史（1）1932年德国人B.Berghaus发明。

3.离子氮化工艺技术的优点（1）工件涂层可根据预期性能要求通过调节氮、氢及其他(如碳、氧、硫等)气氛的比例调整实现相组成调节。

（2）制备涂层时间是普通渗氮的三分之一到五分之一，效率高。

（3）制备过程十分清洁而无需防止公害，无需额外加热和检测设备，能够获得均匀的温度分布，能源消耗是气体渗氮的40~70%，节能环保；耗气量极少(仅为气体渗氮的百分之几),可大大减少离子氮化的常见缺陷；适用的材质和温度范围广泛。

（4）工件制备完涂层后可获得无氧化的加工表面，表面光洁度高，变形量小。

4.离子氮化工艺技术的难点（1）空心阴极效应限制了在带小孔、间隙和沟槽零件中的应用（2）边角效应导致导致工件边角部位硬度和其余部位不一致（3）不同结构工件混装时温度的控制和测量存在困难（4）零件表面产生弧光放电（打弧）造成等离子不稳定或高洁净工件表面损伤5.离子氮化工艺技术应用常见问题（1）硬度低。

关于离子氮化

关于离子氮化一.离子氮化的基本工艺过程：1.阴极溅射原理：（1）.离子渗氮炉零件为阴极，炉壳为阳极，氨在一定真空度下（1.3*102—103Pa）和一定的极间电压作用下产生电离。

在辉光放电的高压电场作用下，氨被电离成氮正离子.氢正离子及电子，正离子被电场加速轰击表面，一部分转变成热能加热零件，另一部分使离子直接渗入零件或产生阴极溅射。

（2）.被轰击出来的铁原子和得到电子的氮原子化合成FeN并被吸附在零件表面，在高温和继续离子轰击作用下，FeN转变成低价的Fe2N Fe2-3N Fe4N α-Fe（N）等。

2.溅射：离子轰击产生表面原子溅射，并形成薄（0.05MM）的位错层，促进氮原子扩散，改变了氮原子在表面的吸收，离子溅射作用使工件表面得到净化。

3.吸附：在分解成为含氮低的化合物同时，放出活性氮，一部分向零件内部扩散，形成氮化层，另一部分返回重新参加反应，并提高零件表面的氮势，被溅射的铁原子成为有力的“氮载体”.并吸附在零件表面。

4.辉光层：炉气氛中的受激原子恢复基态或电子结合成中性的原子时，发出辉光，形成几毫米厚的辉光层包围零件，氢的辉光呈淡蓝色.氮呈紫色.氨呈紫蓝色。

二．离子渗氮的工艺操作及注意事项：1.同炉处理的工件应为同种或表面积和质量之比接近的工件。

工件至阳极的距离应大致相等，并大于30MM。

工件之间应有足够大的距离并要求均匀，在工件偏低位置放置辅助阴极或辅助阳极，安放试样时应考虑温度，尽量和工件一致。

2.工件上有1-4MM孔槽易引起打弧，D4-10MM的孔槽会造成温度不均匀，锈蚀工件清洗干净后方可入炉。

3.工件装炉后，密封炉盖和放气嘴，接通阴阳极导线。

预热并校正真空计，氨气热分解炉应提前升温。

4.起动真空泵使炉子逐渐达到要求的真空度，并打开气阀充入少量的热分解氨气，使炉压在1.3—13.3Pa左右。

5.闭合高压开关，慢慢升高电压，使零件起辉。

清理阶段开始，一般宜用低气压小电流，高档限流电阻，清理阶段正常为扩散弧；但工件装卡不当，接触不良，小孔槽未屏蔽及表面大块状污，绝缘物引起局部电弧损伤工件。

氮化处理的工艺

氮化包括气体氮化、辉光离子氮化和软氮化，软氮化是一种通俗的叫法，严格的讲，软氮化是一种以渗氮为主的低温氮碳共渗，主要特点是渗速快（2-4h），但渗层薄（一般在0.4以下),渗层梯度陡，硬度并不低，如果是液体氮化，硬度甚至略高于气体氮化。

气体氮化可以做到深渗层，它的硬度梯度缓，比软氮化承受的载荷高，外观漂亮，缺点是周期长，表面有脆性相，一般要有一道精加工（加工余量很小，一般1丝到2丝）。

辉光离子氮化有气体氮化的优点，在0.4㎜渗层以下，渗速比气体氮化快的多，而且表面不会有脆性相，可以局部氮化，缺点是成本略高，对形状复杂或带长孔的工件效果不好。

变形方面应该是辉光离子氮化变形最小，实际中相差很小，很多时候几乎一样氮化包括气体氮化、辉光离子氮化和软氮化，软氮化是一种通俗的叫法，严格的讲，软氮化是一种以渗氮为主的低温氮碳共渗，主要特点是渗速快（2-4h），但渗层薄（一般在0.4以下),渗层梯度陡，硬度并不低，如果是液体氮化，硬度甚至略高于气体氮化。

变形方面应该是辉光离子氮化变形最小，实际中相差很小，很多时候几乎一样。

软氮化实质上是以渗氮为主的低温氮碳共渗，钢的氮原子渗入的同时，还有少量的碳原子渗入，其处理结果与一般气体氮化相比，渗层硬度较氮化低，脆性较小，故称为软氮化。

1、软氮化方法分为：气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。

目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。

气体软氮化是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗，常用的共渗介质有尿素、甲酰胺、氨气和三乙醇胺，它们在软氮化温度下发生热分解反应，产生活性氮、碳原子。

辉光离子氮化炉工作原理

辉光离子氮化炉工作原理
辉光离子氮化炉工作原理
辉光离子氮化炉是一种用于涂覆金属和陶瓷表面的新型涂覆工艺。

它使用带有小孔的氮化管来产生高能辉光离子来热处理金属和陶瓷表面。

辉光离子氮化炉的原理非常简单：
1．空气进行预充气，预充气是为了消除外壳中的残存气体，以免影响氮化处理的质量；
2．把金属（或陶瓷）放入氮化管中，并设置好所需的处理工艺参数，如处理温度、时间等；
3．使用氮化仪启动氮化处理，氮化仪会发出高频电磁波，产生电离气体；
4．氮化仪电子预充电器把气体产生的电子放入预充室，并被电离成温和高能辉光离子；
5．把高能辉光离子聚集在金属（或陶瓷）表面，射击和碰撞表面原子，形成一层高属性的氮化膜；
6．氮化处理完成，经过控制系统进行反吹，将管内多余的气体排出施工槽，完成辉光离子氮化处理工艺。

辉光离子氮化是一种非常有效的表面涂覆工艺，不仅能够改善金属和陶瓷表面的抗腐蚀性，还能提高表面硬度和耐磨性。

这种技术也能够有效抑制金属表面的氧化和腐蚀，从而使表面更加耐用。

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氮化处理的工艺

变形方面应该是辉光离子氮化变形最小，实际中相差很小，很多时候几乎一样。

1、软氮化方法分为：气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。

目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。

70KW辉光离子氮化炉

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外接电源
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真空室由不锈钢炉体外壳

金属钛辉光离子氮化制备氮化钛膜层的研究

金属钛辉光离子氮化制备氮化钛膜层的研究熊美萍1,蔡玉惠1,光寒冰2[摘要]　目的　在金属钛表层制备以氮化钛(T iN )为主的氮化物膜层。

方法　在片状(2510mm ×310mm ×015mm )纯钛试样表层用辉光离子渗氮法制备了以T iN 为主的氮化物膜层。

利用X 射线衍射(XRD )、原子力显微镜(AF M )分析表征了样品膜层的物相组成、膜层微观结构及膜层硬度。

结果　在820℃,600Pa 炉压下,通过辉光等离子渗氮4h 左右,可以在金属钛试样表面生成一层厚度约3μm 、均匀致密的金黄色氮化钛膜层,膜层主要由面心立方结构的T iN 组成,膜层呈胞状结构生长,膜层硬度为24G Pa 。

结论　采用辉光离子氮化处理工艺可以在金属钛表面制备连续、致密、无裂缝、表面相对光滑的T iN 保护层。

[关键词]　纯钛;辉光离子氮化;氮化钛;X 射线衍射;原子力显微镜[中图分类号]　R78311 [文献标识码]　A [文章编号]　100329872(2005)0520306203Surface film study of glow ion nitrided titaniumXIONG Mei 2ping ,C AI Yu 2hui ,Guang Han 2bing 1(Department o f Prosthodontics ,School o f Stomatology ,Nanjing Medical Univer sity ,Nanjing210029,China )Abstract :　Objective T o synthesize the surface film which consisted of T iN on pure titanium 1Methods The glow ion nitriding technique was used to synthesize the surface film consisting of T iN on sheet 2shaped (2510mm ×310mm ×015mm )pure titanium sample 1The surface phase constitution ,microstructure and microhardness were investigated by XRD and AF M 1R esults It showed that the g olden T iN surface film with the thickness of 3μm could be formed using glow ion nitriding technique under the condition of 820℃,600Pa for 4hours 1The surface film was composed of T iN with F 1C 1C structure and grew with the cell 2shaped structure ,and its microhardness was about 24G Pa 1Conclusion　The glow ion nitriding technique is a feasible method to the synthesis of high quality T iN surface film on titanium 1K ey w ords :　pure titanium ;the glow ion nitriding technique ;T iN ;XRD ;AF MS tomatology ,2005,25(5):306-308基金项目:南京医科大学科技发展基金资助项目(NY 03073)作者单位:1南京医科大学口腔医学院修复科,南京(210029);2南京医科大学口腔医学院义齿加工中心,南京(210029)通讯作者:蔡玉惠　T el :(025)85031831 钛瓷修复成功与否关键是钛瓷结合[1]。

辉光离子氮化炉工作原理

辉光离子氮化炉工作原理
辉光离子氮化炉是一种利用等离子体技术将金属表面进行氮化处理的设备。

其工作原理是通过高频电源产生高频电场，使气体分子在电场作用下发生电离，产生等离子体。

将金属材料放置在等离子体中，等离子体中的氮原子与金属表面反应，形成氮化层，从而提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

辉光离子氮化炉的主要部件包括高频电源、气体供应系统、反应室、真空泵等。

在使用前，首先需要将反应室抽成高真空状态，然后通过气体供应系统向反应室中加入氮气等气体，产生等离子体。

同时，高频电源产生高频电场，使等离子体能量增加，提高反应速率和反应温度，从而加速氮化过程。

辉光离子氮化炉的氮化层厚度和性能取决于氮化时间、氮气流量、氮化温度等因素。

一般来说，氮化时间越长，氮化层厚度越大，但同时也会影响氮化层的性能。

氮气流量和氮化温度也会影响氮化层的性能，需要根据不同金属材料和要求的氮化层性能来进行调整。

辉光离子氮化炉主要适用于钢铁、钛合金、镍合金等金属材料的表面处理，可以用于制造汽车发动机、航空发动机、轴承、齿轮等高负荷部件。

氮化层可以提高金属材料的耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性和抗高温性，从而提高部件的使用寿命和可靠性。

辉光离子氮化炉是一种高效、精确的金属表面处理设备，其工作原
理是利用等离子体技术进行氮化。

通过调整氮化时间、氮气流量和氮化温度等参数，可以得到不同性能的氮化层，应用广泛于高负荷部件的制造领域。