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目前工业生产中使用的氮化方法有三种，即液体氮化、气体氮化和离子氮化，三种氮化方法之间具有互补性。
4 X: N/ i& L6 C0 ` 随着人们环保意识的加强，一系列环保法律法规相继出台，液体氮化和气体氮化因污染问题已不为都市工业所接受，相继从都市工业中退出。如上海市除真空热处理、感应热处理和离子渗氮工艺可继续留在市内从事生产外，其他热处理工艺生产都已搬出市区，另求生存之道。9 I$ H0 {! j, r1 S8 I, K3 b
除上述突出弊端外，液体氮化因受设备容量限制，对大型零件的氮化也显得无能为力，而且零件经液体氮化后，表面疏松较严重，更限制了其应用范围。但客观地将，液体氮化对某些材质的小工件氮化仍具有其独到之处。
, o$ f. H) M* }" ^8 ?/ l, ? 气体氮化因工艺周期长（如氮化层深度要求为0.6mm时，其保温时间可长达90小时）、氨气消耗量大、能源消耗多、生产成本高，废气、废水难以处理，其应用范围也正在逐步缩小。5 b& U$ T! h3 A. f- R: C
与上述两种氮化方法相比，离子氮化法具有以下一些优点：/ J$ S( V9 ]2 I! E8 Q6 M* b) c
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。1 u: ?5 s7 r0 w; y
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）。
/ J$ d# |* m U- q! o ③由于离子氮化法利用辉光放电直接进行加热，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％）。
7 X/ I4 }: `0 o 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。
4 _4 p) j1 `! }4 Q ⑤通过调节N、H和其他组份等气体的比例，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。
* S" \) v* V8 I 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。: ^3 G8 E) Y1 P4 b6 I
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），可大大降低处理成本。' b f# P$ ?+ S& ~' {, t
正式基于以上诸多优势，离子氮化正逐步取代气体氮化和液体氮化，成为二十一世纪中国热协大力推广的“绿色”氮化方法
9 W' f* n. m0 w 气体氮化、液体氮化和离子氮化的比较
- D0 M9 e9 O, T 比较内容 气体氮化 液体氮化 离子氮化* r, b& ~0 p9 e% B4 K$ e
1、对环境的污染较 重 重 无; j6 \& h. l$ l% P; O3 Y; n
2、是否需添置环保设施 需要 需要 不需要
; k2 g n# f3 h/ D3 ]- l( T 3、可否为都市工业接受 不能 不能 能6 a" X+ I7 O' a0 ]5 v
4、生产周期 长 短 短3 G7 ^& t8 j$ R* w
5、氨气消耗量 大 ——— 极少
$ u9 E/ W1 L9 P2 x" x4 i 6、能耗 大 小 小9 ?" M5 ?7 A- s/ \) g4 A; C6 r1 j
7、生产成本 高 较高 低
8 J7 K0 n- u( p& m, D a 8、设备投资 较低 较低 较高8 T2 y0 m* E* W; ]
9、设备复杂性 简单 简单 较复杂6 ]$ B' s& J$ e4 ?8 F
10、工艺重现性 好 好 好
: u: K; L( }, T3 j$ M 11、氮化层组织可否控制 不能 不能 能
+ {$ A! @4 D* @( Z# x6 F 12、强化效果 良 良 优良0 Z+ a5 r9 \: L' W; [
13、能氮化的材料 较多 较多 多
0 f" U& r. }- r; z* a 14、对不锈钢的氮化效果 很难操作 较好 容易操作、效果好
( F: i5 l( }4 I( Z5 U3 U. c 15、工件的变形 较大 较大 小
6 F( T% c: ~$ D 16、非氮化面的防护 繁琐 繁琐 容易+ E# v2 m4 `5 k5 j
17、要求工件清洗干净程度 较高 较高 高
( a0 g' Z& o! J1 z% r 18、对操作者的要求 较高 较高 较高
9 c# u5 P n' ^) A 19、现场操作环境 较差 差 好) D2 ]& [8 ^8 G
20、操作者的劳动强度 较大 较大 较小 |
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发表于 2010-11-30 15:50:18