氮化处理的缺陷及原因分析

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渗碳氮化的常见问题与解决措施

氮化是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。

经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

一、氮化表面硬度或深度不够1、可能是钢料化学成分不适合作氮化处理；2、可能是氮化处理前的组织不适合；3、可能是氮化温度过高或太低；4、炉中之温度或流气不均匀；5、氨气的流量不足；6、渗氮的时间不够长。

二、氮化工件弯曲很厉害1、氮化前的弛力退火处理没有做好；2、工件几何曲线设计不良，例如不对称、厚薄变化太大等因素；3、氮化中被处理的工件放置方法不对；4、被处理工件表面性质不均匀，例如清洗不均或表面温度不均等因素。

三、氮化工件发生龟裂剥离现象1、氨的分解率超过85%，可能发生此现象；2、渗氮处理前工件表面存在脱碳层；3、工件设计有明显的锐角存在；4、白层太厚时。

四、氮化工件的白层过厚1、渗氮处理的温度太低；2、氨的分解率低於15%时，可能发生此现象；3、在冷却过程不恰当。

五、氮化处理时之氨分解率不稳定1、分解率测定器管路漏气；2、渗氮处理时装入炉内的工件太少；3、炉中压力变化导致氨气流量改变；4、触媒作用不当。

六、工件需进行机械加工处如何防止渗碳？1、镀铜法，镀上厚度20mm以上的铜层；2、涂敷涂敷剂后乾燥，可使用水玻璃溶液中悬浮铜粉；3、涂敷防碳涂敷剂后乾燥，主要使用硼砂和有机溶剂為主；4、氧化铁和黏土混合物涂敷法；5、利用套筒或套螺丝。

七、渗碳后工件硬度不足1、冷却速度不足，可利用喷水冷却或盐水冷却；2、渗碳不足，可使用强力渗碳剂；3、淬火温度不足；4、淬火时加热发生之脱碳现象所导致，可使用盐浴炉直接淬火。

八、渗碳层剥离现象1、含碳量之浓度坡度太大，应施以扩散退火；2、不存在中间层，应缓和渗碳的速率；3、过渗碳现象，可考虑研磨前次之渗碳层；4、反覆渗碳亦可能產生渗碳层剥离的现象。

氮化处理——精选推荐

氮化处理氮化处理⼀、定义氮化[1]；渗氮nitrding，nitrogen case hardenin在⼀定温度下⼀定介质中使氮原⼦渗⼊⼯件表层的化学热处理⼯艺。

常见有液体渗氮、⽓体渗氮、离⼦渗氮。

氮化处理⼜称为扩散渗氮。

⽓体渗氮在1923年左右，由德国⼈Fry⾸度研究发展并加以⼯业化。

由于经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐⾼温，其应⽤范围逐渐扩⼤。

例如钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机⽤鍜造模、螺杆、连杆、曲轴、吸⽓及排⽓活门及齿轮凸轮等均有使⽤。

⼆、氮化⽤钢简介传统的合⾦钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。

这些元素在渗氮温度中，与初⽣态的氮原⼦接触时，就⽣成安定的氮化物。

尤其是钼元素，不仅作为⽣成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发⽣的脆性。

其他合⾦钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并⽆多⼤的帮助。

⼀般⽽⾔，如果钢料中含有⼀种或多种的氮化物⽣成元素，氮化后的效果⽐较良好。

其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85~1.5%铝的渗氮结果最佳。

在含铬的铬钢⽽⾔，如果有⾜够的含量，亦可得到很好的效果。

但没有含合⾦的碳钢，因其⽣成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

⼀般常⽤的渗氮钢有六种如下：(1)含铝元素的低合⾦钢(标准渗氮钢)(2)含铬元素的中碳低合⾦钢SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

(3)热作模具钢(含约5%之铬)SAE H11(SKD–61)H12，H13(4)肥粒铁及⿇⽥散铁系不锈钢SAE 400系(5)奥斯⽥铁系不锈钢SAE 300系(6)析出硬化型不锈钢17-4PH，17–7PH，A–286等含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很⾼的硬度及⾼耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。

相反的，含铬的低合⾦钢硬度较低，但硬化层即⽐较有韧性，其表⾯亦有相当的耐磨性及耐束⼼性。

因此选⽤材料时，宜注意材料之特征，充分利⽤其优点，俾符合零件之功能。

氮化处理的作用

氮化处理的作用氮化处理是一种常见的金属表面处理方法，它可以通过在金属表面形成一层氮化物膜来改善金属的性能。

氮化处理可以提高金属的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等方面的性能，因此被广泛应用于航空、航天、汽车、机械等领域。

氮化处理的原理是将金属通过高温气氛中的氮气反应，形成氮化物膜。

氮化处理的方法主要有氨气法、离子氮化法、真空氮化法等。

其中，氨气法是最为常见的一种氮化处理方法，它可以在较低的温度下完成氮化处理，而且成本相对较低。

氮化处理可以改善金属的硬度，这是由于金属表面形成了一层硬度较高的氮化物膜。

氮化物膜可以提高金属的耐磨性，使得金属表面不易受到磨损和划伤。

同时，氮化处理还可以提高金属的耐腐蚀性和抗氧化性，使得金属表面不易受到腐蚀和氧化。

这些优点使得氮化处理被广泛应用于机械零件、汽车零件、工具刀具等领域。

氮化处理还可以提高金属的表面质量。

通过氮化处理，金属表面可以形成一层均匀的薄膜，这可以使得金属表面更加光滑、细致。

这对于一些需要高精度的机械零件非常重要，可以提高机械零件的加工精度和稳定性。

氮化处理还可以改善金属的电学性能。

由于氮化物膜具有一定的导电性，因此可以用于改善金属的电学性能。

例如，在电子元器件中，氮化处理可以用于提高金属导线的导电性能，从而提高元器件的性能。

尽管氮化处理具有很多优点，但也存在一些限制和缺陷。

例如，氮化处理的温度和时间需要严格控制，否则容易导致氮化物膜的不均匀和脆性。

同时，氮化处理的成本相对较高，需要专门的设备和技术。

因此，在选择氮化处理时，需要考虑到成本和效果之间的平衡。

氮化处理是一种非常重要的金属表面处理方法，它可以通过在金属表面形成一层氮化物膜来改善金属的性能。

氮化处理可以提高金属的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等方面的性能，被广泛应用于机械、汽车、电子等领域。

氮化处理的缺陷及原因分析.doc

一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-650℃的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮；一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提高模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

模具渗氮层偏浅的原因：(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。

三级窒化工艺+氮化

三级窒化工艺+氮化三级窒化工艺+氮化是一种常见的表面处理技术，广泛应用于材料科学、电子工程、化工等领域。

本文将从三级窒化工艺和氮化的概念、工艺流程、应用范围及优缺点等方面进行详细阐述，以帮助读者对该技术有更深入的了解。

一、三级窒化工艺三级窒化工艺是一种表面处理方法，通过在材料表面生成氮化物层，提高材料的硬度、耐腐蚀性、抗磨损性等性能。

三级窒化工艺的核心是将氮原子扩散到材料表面，产生与基体材料结合紧密的氮化物层。

1. 氮化的概念氮化是指将氮原子与其他原子结合形成化合物的过程。

氮化可以使材料表面形成硬度较高、耐磨损的氮化物层，从而提高材料的使用寿命和性能。

2. 三级窒化的原理三级窒化工艺的原理是利用高温处理、氮气等气体的作用，将氮原子扩散到材料表面形成氮化物层。

三级窒化工艺的关键是掌握合适的温度、时间和气氛等参数，以确保氮原子的扩散与材料表面的反应达到最佳效果。

3. 三级窒化的工艺流程三级窒化的工艺流程一般包括以下几个步骤：净化处理、预窒化处理、主窒化处理和后处理。

净化处理：将待处理材料进行清洗、酸洗等操作，去除表面的杂质和氧化物，保证材料表面的干净。

预窒化处理：将净化后的材料在气氛中进行加热处理，使材料表面形成一层薄薄的氮化物层，为后续的主窒化处理做好准备。

主窒化处理：在高温、氮气等气氛下，进行长时间的加热处理，使氮原子与材料表面反应生成厚的氮化物层。

该步骤是三级窒化工艺最重要的环节。

后处理：将主窒化处理后的材料进行淬火、退火等处理，消除工艺中产生的残余应力，提高材料的性能和稳定性。

4. 三级窒化的应用范围三级窒化工艺广泛应用于各个领域，如金属材料、陶瓷材料、涂层等。

在金属材料方面，三级窒化可以使不锈钢、钢材、钛合金等表面形成硬度较高的氮化物层，提高材料的抗腐蚀性、硬度和耐磨损性。

在电子工程领域，三级窒化可以用于制作电子元件的表面保护层，保护器件不受外界环境的侵蚀。

在化工领域，三级窒化可以用于制作化学反应器的内衬等部件，提高其抗腐蚀性和耐高温性能。

氮化处理的缺陷及原因分析

一、引言模具进行氮化处理可显著提髙模具表而的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650°C范用内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

一般热作模具钢(凡回火温度在550-6509的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮；一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮;一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

但是，由于工艺不正确或操作不当，往往适成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表而有氧化色、渗氮层不致密、表而岀现网状和针状氮化物等缺陷，严重影响了模具使用寿命。

因此研究模具渗氮层缺陷、分析英产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施，对提髙模具的产品质量，延长使用寿命具有十分重要的意义。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，英渗氮工艺为：渗氮温度520°C ,渗氮时间8〜10h,氨分解率控制在20%-30%。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐贈寿命。

软氮化处理综述

软氮化处理综述一、简介软氮化就使碳氮共渗，这并不是单一的渗碳或者氮化，而是采用一种综合的处理方式一次完成渗碳和氮化。

软淡化的温度比渗碳低，但比氮化高，一般在860度左右。

而且不同于渗碳后需要重新加热淬火，而是保温后直接淬火，节约了一道加热工序。

硬化层深度相当于渗碳，高于氮化。

具有二者的优点，比单一处理要好。

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。

软氮化渗层0.4-0.5mm,氮化一半0.5mm左右软氮化即氮碳共渗，氮化是只渗氮.由于软氮化后另件表面的白亮层比氮化后白亮层脆性小,另件的韧性好故称之为"软氮化",软氮化处理后的另件表面硬度有时不比氮化低.对于不同材料软氮化处理后表面硬度在HV500-1200之间.最高硬度接近70HRC二、软氮化即氮碳共渗，与渗氮区别主要是：1.在一定温度下向试件表面渗入氮、碳，以渗氮为主，但非单纯渗氮。

2.处理时间比氮化短。

3.其表面白层相比渗氮白层而言脆性要小。

4.软氮化应用的材料比较广泛。

三、渗氮（软氮化）的常见缺陷：1.硬度偏低生产实践中，工件渗氮（软氮化）后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求，轻者可以返工，重者则造成报废。

造成硬度偏低的原因是多方面的：设备方面：如系统漏气造成氧化；材料：如材料选择欠佳；前期热处理：如基体硬度太低，表面脱碳严重等；预先处理：如进炉前的清洁方式及清洁度。

氮化处理的优缺点

氮化处理的优缺点
氮化处理是一种表面处理方法，通过在材料表面形成氮化物层，从而改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性。

它的优点主要包括：
1. 提高硬度：氮化处理能显著提高材料的硬度，使其具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，从而延长材料的使用寿命。

2. 提高表面质量：氮化处理能改善材料的表面光洁度和平滑度，减小表面粗糙度，从而提高材料的表面质量。

3. 增加材料的强度：氮化处理可以增加材料的抗拉强度、抗压强度和抗弯强度，提高材料的机械性能。

4. 节约材料成本：相比于其他提高材料性能的方法，氮化处理可以在较低的温度和压力条件下进行，不需复杂的设备和工艺，节约了材料成本。

然而，氮化处理也存在一些缺点：
1. 局限性：氮化层只存在于材料表面，对于大尺寸或复杂形状的零部件来说，处理效果会受到限制。

而且，氮化层也不适用于所有材料，对于某些材料而言，氮化处理可能不适用或效果不佳。

2. 表面脆性：虽然氮化处理能提高材料的硬度和强度，但同时也会增加材料的脆性。

这就需要在设计和使用过程中特别注意，
避免材料的断裂和损坏。

3. 加工复杂性：氮化处理需要进行预处理和后续处理，涉及到高温高压的条件，加工工艺相对复杂。

这可能会带来额外的时间和成本。

综上所述，氮化处理具有提高硬度、改善表面质量和增加强度等优点，但同时也存在局限性、表面脆性和加工复杂性等缺点。

因此，在实际应用时需要综合考虑材料性能需求和处理成本，选择合适的表面处理方式。

氮化处理对金属材料表面粗糙度的影响分析

氮化处理对金属材料表面粗糙度的影响分析氮化处理是一种在金属材料表面形成氮化物层的表面处理方法，广泛应用于金属材料的防护和改性领域。

氮化处理可以显著改变金属材料的表面性质，包括表面硬度、耐磨性、耐蚀性等，并且对金属材料表面粗糙度也有一定的影响。

本文将对氮化处理对金属材料表面粗糙度的影响进行详细的分析。

首先，氮化处理会降低金属材料表面的粗糙度。

氮化处理后的金属材料表面会形成一层致密且光滑的氮化物膜，可以填充金属表面的微小裂纹和孔洞，从而降低表面的粗糙度。

此外，氮化物膜的形成还可以减少金属材料表面的摩擦系数，使其更加光滑。

因此，经过氮化处理后的金属材料表面粗糙度会显著降低。

其次，氮化处理还可以改善金属材料表面的平整度。

氮化处理过程中，氮化物膜会紧密地附着在金属材料表面，并填充凹凸不平的表面结构。

这样可以填平金属材料表面的微小凹陷，特别是在金属材料表面存在大量的裂纹和孔洞时，氮化处理可以使其表面更加平整。

通过改善金属材料表面的平整度，氮化处理可以提高金属材料的工作性能，减少金属材料在工作过程中的应力集中和疲劳寿命的降低。

此外，氮化处理还可以增强金属材料的耐磨性。

氮化物膜具有良好的硬度和耐磨性，可以使金属材料表面形成一层坚硬的保护层，提高金属材料的耐磨性能。

经过氮化处理的金属材料表面硬度明显提高，可以有效地抵抗表面磨损、划伤和腐蚀等问题。

因此，经过氮化处理后的金属材料表面不仅具有较低的粗糙度，而且具备更好的耐磨性能。

然而，氮化处理也可能引入新的表面粗糙度。

在氮化处理过程中，渗氮剂会渗入金属材料表面，并与金属元素发生反应形成氮化物。

这个过程可能会引起表面形貌的变化，例如产生新的凹陷、突起等。

因此，氮化处理可能导致金属材料表面产生新的粗糙度，特别是在处理参数不当或处理过程发生异常时。

因此，在进行氮化处理时，需要仔细控制处理参数，确保处理结果的表面粗糙度要符合实际需求。

综上所述，氮化处理对金属材料表面粗糙度有显著的影响。

氮化优点及常见缺陷原因分析工艺制定

氮化优点及常见缺陷原因分析工艺制定离子氮化及优点，常见缺陷及原因分析，工艺制定离子氮化是由德国人B.Berghaus于1932年发明的。

该法是在0.1～10Torr （Torr = 133.3 Pa）的含氮气氛中，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上数百伏的直流电压，由于辉光放电现象便会产生象霓红灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。

此时，已离子化了的气体成分被电场加速，撞击被处理工件表面而使其加热。

同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。

离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用氰化物来进行氮化的方法截然不同，作为一种全新的氮化方法，现已被广泛应用于汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域，而且其应用范围仍在日益扩大。

离子氮化法具有以下一些优点：①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，所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。

因而，离子氮化法也被称作二十一世纪的“绿色”氮化法。

②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用，因而与以往的氮化处理相比，可显著的缩短处理时间（离子渗氮的时间仅为普通气体渗氮时间的1/3～1/5）。

③由于离子氮化法利用辉光放电直接对工件进行加热，也无需特别的加热和保温设备，且可以获得均匀的温度分布，与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上，达到节能效果（能源消耗仅为气体渗氮的40～70％）。

④由于离子氮化是在真空中进行，因而可获得无氧化的加工表面，也不会损害被处理工件的表面光洁度。

而且由于是在低温下进行处理，被处理工件的变形量极小，处理后无需再行加工，极适合于成品的处理。

⑤通过调节氮、氢及其他（如碳、氧、硫等）气氛的比例，可自由地调节化合物层的相组成，从而获得预期的机械性能。

⑥离子氮化从380℃起即可进行氮化处理，此外，对钛等特殊材料也可在850℃的高温下进行氮化处理，因而适应范围十分广泛。

⑦由于离子氮化是在低气压下以离子注入的方式进行，因而耗气量极少（仅为气体渗氮的百分之几），可大大降低处离子氮化的常见缺陷:一、硬度偏低生产实践中，工件氮化后其表面硬度有时达不到工艺规定的要求，轻者可以返工，重者则造成报废。

氮缺陷_氮化碳_差分电荷_概述及解释说明

氮缺陷氮化碳差分电荷概述及解释说明1. 引言1.1 概述氮缺陷、氮化碳和差分电荷是当前材料科学中备受关注的研究领域。

随着纳米技术的快速发展，人们对这些主题的研究越来越深入。

本文旨在对氮缺陷、氮化碳和差分电荷进行全面的概述，并阐明它们在相关应用领域中的作用。

1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍和讨论氮缺陷、氮化碳和差分电荷：引言、氮缺陷部分、氮化碳部分、差分电荷部分以及结论。

每个部分都会包括具体主题的定义、特征或性质，发生机制或形成原因，以及相应的影响、应用领域或进展情况。

1.3 目的通过本文的撰写，我们希望能够提供关于氮缺陷、氮化碳和差分电荷的综合性介绍。

读者将能够了解这些材料及过程的基本概念和特征，并了解它们在理论和实践中所起到的作用。

此外，我们也希望能够展望未来研究的方向，并提供相关的建议和展望。

以上是对文章“1. 引言”部分的详细清晰撰写。

2. 氮缺陷:2.1 定义和特征:氮缺陷是指材料中原子晶格中一个氮原子的缺失或替代。

它们通常会引入额外的能级，改变材料的电子结构和物理性质。

氮缺陷可以通过各种技术进行检测和表征，如透射电镜、扫描隧道显微镜以及拉曼光谱等。

在材料中，氮缺陷可以具有不同的形态和属性。

例如，在一些材料中，氮缺陷可以形成单个或多个间隙，并且可能与其他原子形成成键。

此外，氮缺陷还可以导致晶格畸变和晶体内部应力积聚。

2.2 形成原因和机制:氮缺陷的形成机制取决于材料类型和处理条件。

一种常见的形成机制是热处理过程中发生的扩散过程。

在高温下，氮原子可以通过晶体间隙在材料中迁移并嵌入到晶格中。

另一个形成机制是离子注入，其中外部源提供高能量的离子束以将氮原子注入到材料中。

2.3 影响和应用领域:氮缺陷对材料的物理、化学和电子性质具有重要影响。

它们可以改变材料的光学特性、电子传输性能和磁学行为。

因此，氮缺陷在多个应用领域中具有广泛的应用潜力。

例如，在光电子器件中，氮缺陷可以提高材料的导电性能和稳定性。

高速钢刀具氧氮化缺陷分析

（）共渗气氛中［２ｏ］偏高，而［Ｎ］不足，膜过厚，脆性增大，磕碰时易破裂而脱落。不能形成保护膜ＦｅＯ，而Ｆ比重增加。ｅＯ３（下转第１８页）
枧械１人（拥Ｉ２０热０２年第７期
６ＨＲ６Ｃ，氧氮化后为６ＨＲ（经平磨后测定）３Ｃ均，
在直柄麻花钻的柄部及刃带上，锥柄麻花钻的
甚至低到６～６ＨＲ１２Ｃ，属硬度不合格，按废品处刃沟处常有深色的斑点，少数呈细片状分布，产生理，因为大多数厂家钻头的硬度内控值都在的原因有：６．ＨＲ３５Ｃ以上，低者切削寿命很低甚至无法切削。化的实际温度超过高速钢的回火温度。有的单位将
多缺陷，以下列举常见缺陷进行剖析，不一的缺陷之一，它可以在工件的任何部位发生，产生的原因有：（）氧氮化前清洗不彻底，表面有氧化皮锈１（）清洗不干净，工件表面粘有微量的残酸或２（）有时为了节电或避高峰，装炉后升温过３
（）渗剂供量不足。如氨水的浓度不足、尿素染，如直接入炉重新氧氮化，新生氧化膜与原渗层１的含量低、氨气的纯度不合要求等。在上述情况下，结合不牢而剥落。氧氮化温度低或工件在低温区停留时间太长。
（）返工刀具在炉中汽化时间太长，造成氧化２

气体氮化常见缺陷及防治措施

气体氮化常见缺陷及防治措施缺陷类型产生原因防治措施渗氮层硬度低（不足）或硬度不均（软点）1、渗氮温度偏高2、第一阶段氨分解率过高或渗氮罐通气管久未退氮3、使用了新的渗氮罐4、工件未洗净，表面有油污5、工件预先调质硬度太低6、氮化炉密封不严漏气7、装炉不当，气流循环不良8、局部防渗镀锡时发生流锡9、表面脱碳，晶粒粗大10、渗氮温度低或时间短11、氮化件表面出现异物1、检验温度2、氨分解率控制下限，渗氮排气管退氮或更换管3、新罐预渗，使分解率平稳控制在上限4、将工件清理干净5、重新处理，使工件基体硬度符合要求6、检查炉体，无漏气7、合理装炉8、喷砂，严格控制镀锡厚度9、去掉脱炭层或正火10、严格执行氮化工艺11、清理异物渗氮层浅1、第二阶段温度偏低2、保温时间太短3、第一阶段氨分解率过高或过低4、装炉时工件之间距离太近5、密封不好，漏气1、调整第二阶段温度2、按工艺时间进行3、调整分解率，使之符合要求4、工件之间距离要合适5、检查炉盖及盘根的密封情况工件变形大1、机加工残余应力太大2、工件大形状复杂3、渗氮面不对称或局部渗氮4、渗氮罐内温度不均匀5、氨气流通不畅，装炉不当6、工件自重影响1、粗加工后去应力处理2、缓慢升温，300℃以上，每升100℃保温一小时，控制加热和冷却速度，保证炉温均匀3、改进设计4、风扇转动正常5、合理装炉6、热校后在进行消除应力处理表面有氧化色1、冷却时供氨不足造成炉内负压，吸入空气造成氧化1、保持炉内正压2、检查漏气部位及时压缩或堵住2、密封不好3、干燥剂失效4、出炉温度高3、换新干燥剂4、炉冷200以下出炉陷类型产生原因防治措施网状波纹状针状或鱼骨状氮化物及厚的白色脆化层1、渗氮温度过高2、液氨含水量大3、原始组织晶粒粗大4、工件有尖角锐边5、气氛氮势过高，出现ε相6、表面脱碳严重，极易出现鱼骨状、针状氮化物1、氮化温度适当2、及时更换干燥剂或再加一干燥器3、正火后重新调质处理4、去除尖角，倒钝锐边5、降低温度加大氨流量6、缓慢升温，排净炉内空气渗氮面产生亮块或白点，硬度不均1、温差太大2、进气管道局部堵塞3、工件表面油污4、装炉量太多1、测温，确保炉内温度一致2、及时清理，疏通管道3、将工件清理干净4、合理装炉表面腐蚀1、加入氯化铵太多2、氯化铵挥发太快1、按比例加入2、用干燥的石英砂压实氯化铵表面剥落或脆性大1、冶金质量不合格2、渗氮工艺不当3、氮化前磨削量大4、表面氮浓度过大5、调质淬火温度高6、表面脱碳1、选用合格的材料2、改进工艺3、减小磨削量，分几次磨削4、严格控制氨分解率5、正火后重新调质处理6、去掉脱炭层裂纹1、晶粒过于粗大2、未及时回火1、正火处理2、补充回火渗碳层不致密，抗蚀性差1、渗氮表面氮浓度太低2、工件表面有锈蚀1、分解率不要太高2、除掉锈蚀痕迹3、工件清洗不干净，有油污3、将工件表面清洗干净。

气体氮化常见缺陷及防治措施

氮化处理的缺陷及原因分析

氮化处理的缺陷及原因分析氮化处理是一种常用的表面改性技术，通过在材料表面形成氮化物层，可以显著提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

然而，氮化处理也存在一些缺陷，主要包括氢脆、表面粗糙度增加、残余应力和起皱等问题。

下面将对这些缺陷及其原因进行分析。

首先是氢脆问题。

氮化处理过程中，常常将材料暴露在高温、高压的氨气环境中。

氨气分解产生的氢原子能够渗透到材料晶界内，并且与晶界处的金属原子发生化学反应形成金属氢化物，从而降低材料的延展性和韧性，导致氢脆现象。

此外，氮化处理过程中产生的高温还会导致材料结构的相变，从而进一步增加氢脆的可能性。

其次是表面粗糙度增加问题。

在氮化处理过程中，常常需要使用高能量的离子束轰击材料表面，以便使氮原子能够较好地渗透到材料内部。

然而，离子束轰击过程中会引发表面的物理损伤，如表面微裂纹和孔洞，从而导致表面粗糙度增加。

此外，热处理过程中也会导致材料的表面产生残余应力，进一步影响表面的光洁度和平整度。

第三是残余应力问题。

氮化处理通常需要在高温条件下进行，材料在高温下受热膨胀系数与氮化物的热膨胀系数不同，导致材料表面与内部产生应力差。

由于氮化物层形成的表面硬度较高，而材料内部的硬度较低，这种应力差会导致材料的残余应力增加。

残余应力的存在会降低材料的断裂韧性和疲劳寿命，从而对材料的力学性能产生不利影响。

最后是起皱问题。

氮化处理过程中，离子束轰击材料表面时会导致离子束的能量在表面部分集中，从而引发材料表面的局部熔化和准液态化现象。

当局部熔化后的材料重新凝固时，由于凝固速率的不均匀性，会引起材料表面形成起皱或凹凸不平的现象。

这种起皱现象不仅会降低材料的外观质量，还会对材料的接合性和耐磨性产生负面影响。

综上所述，氮化处理的缺陷主要包括氢脆、表面粗糙度增加、残余应力和起皱等问题。

这些缺陷的产生主要是由于氮化处理过程中的高温、高压环境以及离子束轰击等因素引起的。

为了解决这些问题，可以采取一些方法，如降低处理温度和压力、优化离子束轰击参数等，以提高氮化处理的效果和降低缺陷产生的可能性。

氮化处理的缺陷及原因分析

一、引言模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。

由于渗氮温度较低，一般在500-650℃范围内进行，渗氮时模具芯部没有发生相变，因此模具渗氮后变形较小。

实践证明，经氮化处理后的模具使用寿命显著提高，因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。

二、模具渗氮层硬度偏低模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能，大大减少渗氮模具的使用寿命。

模具渗氮层硬度偏低的原因(1)渗氮模具表层含氮量低。

这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高，即炉内氮气氛过低。

(2)模具预先热处理后基体硬度太低。

(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。

预防措施：适当降低渗氮温度，对控温仪表要经常校正，保持适当的渗氮温度。

模具装炉后应缓慢加热，在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。

渗氮炉要密封，对漏气的马弗罐应及时更换。

新渗氮罐要进行预渗氮，使炉内氨分解率达到平稳。

对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮，其渗氮工艺为：渗氮温度520℃ ，渗氮时间8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度，提高模具的基体硬度。

三、模具渗氮层浅模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。

氮化工艺中的事项

离子氮化及优点:离子氮化是由德国人B.Berghaus于1932年发明的。

此时，已离子化了的气体成分被电场加速，撞击被处理工件表面而使其加热。

同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。

因而，离子氮化法也被称作二十一世纪的“绿色”氮化法。

④由于离子氮化是在真空中进行，因而可获得无氧化的加工表面，也不会损害被处理工件的表面光洁度。

而且由于是在低温下进行处理，被处理工件的变形量极小，处理后无需再行加工，极适合于成品的处理。

⑤通过调节氮、氢及其他（如碳、氧、硫等）气氛的比例，可自由地调节化合物层的相组成，从而获得预期的机械性能。

⑥离子氮化从380℃起即可进行氮化处理，此外，对钛等特殊材料也可在850℃的高温下进行氮化处理，因而适应范围十分广泛。

轴套氮化处理变形的原因

轴套氮化处理变形的原因
轴套氮化处理变形的原因可能有多个方面。

首先，氮化处理过
程中可能存在温度控制不当的情况，导致轴套在处理过程中受到过
热或者不均匀加热，从而引起变形。

其次，处理过程中可能存在应
力不均匀的情况，使得轴套在氮化后产生内部应力，导致变形。

另外，材料本身的质量和组织结构也可能影响氮化处理后的变形情况，如果材料质量不均匀或者存在缺陷，都有可能导致处理后的变形。

此外，处理工艺参数的选择和操作技术对氮化处理后的变形也有一
定影响，如果处理工艺参数选择不当或者操作技术不到位，都可能
导致轴套氮化处理后出现变形。

综上所述，轴套氮化处理变形的原
因可能包括温度控制不当、应力不均匀、材料质量和组织结构、处
理工艺参数选择和操作技术等多个方面。

在进行氮化处理时，需要
综合考虑这些因素，采取合理的措施来避免轴套的变形。

氮化处理

氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。

经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

本文源自宁波奇威金属科技材料运用研究所，刘先生 131 23 822 600氮化引；常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。

氮化处理又称为扩散渗氮。

气体渗氮在1923年左右，由德国人Fry首度研究发展并加以工业化。

由于经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温，其应用范围逐渐扩大。

例如钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺杆、连杆、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。

二、氮化用钢简介传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。

这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。

尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。

其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。

一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。

其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5%铝的渗氮结果最佳。

在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。

但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

一般常用的渗氮钢有六种如下：（1）含铝元素的低合金钢（标准渗氮钢）（2）含铬元素的中碳低合金钢 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。

（3）热作模具钢（含约5%之铬） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13 （4）肥粒铁及麻田散铁系不锈钢 SAE 400系（5）奥斯田铁系不锈钢 SAE 300系（6）析出硬化型不锈钢 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。

相反的，含铬的低合金钢硬度较低，但硬化层即比较有韧性，其表面亦有相当的耐磨性及耐束心性。