气体氮化和等离子氮化的区别

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各位朋友、专家大家好！
. N  l% y' X! `/ _8 A1 c    谁能比较熟悉热处理氮化设备，气体氮化和等离子氮化的区别是什么？对钢件或铸铁件哪中方式更好些？

sangshulee

给你发一个离子氮化的论文看看吧

6 q% G/ Y+ b4 z) r# j  U气体氮化技术：
    气体氮化系於1923年由德国AF ry 所发表，将工件置於炉内，利NH3气直接输进500～550℃的氮化炉内，保持20～100小时，使NH3气分解為原子状态的（N）气与（H）气而进行渗氮处理，在使钢的表面產生耐磨、耐腐蚀之化合物层為主要目的，其厚度约為0.02～0.02m／m，其性质极硬Hv 1000～1200，又极脆，NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变，流量愈大则分解度愈低，流量愈小则分解率愈高，温度愈高分解率愈高，温度愈低分解率亦愈低，NH3气在570℃时经热分解如下：
" ~1 |1 g% z- i8 `# ^8 v       NH3 →〔N〕Fe + 2/3 H2
  m* ^8 ^3 f/ u, _经分解出来的N，随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2 - 3N气体渗氮，一般缺点為硬化层薄而氮化处理时间长。
    气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低，故一般均固定选用适用於氮化之钢种，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否则氮化几无法进行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以强韧化处理又称调质因Al，Cr，Mo等皆為提高变态点温度之元素，故淬火温度高，回火温度亦较普通之构造用合金钢高，此乃在氮化温度长时间加热之间，发生回火脆性，故预先施以调质强韧化处理。NH3气体氮化，因為时间长表面粗糙，硬而较脆不易研磨，而且时间长不经济，用於塑胶射出形机的送料管及螺旋桿的氮化。

离子氮化技术：
8 u1 O$ p; o& u( ?+ V3 b* |8 p    此一方法為将一工件放置於氮化炉内，预先将炉内抽成真空达10-2～10-3 Torr（㎜Hg）后导入N2气体或N2 + H2之混合气体，调整炉内达1～10 Torr，将炉体接上阳极，工件接上阴极，两极间通以数百伏之直流电压，此时炉内之N2气体则发生光辉放电成正离子，向工作表面移动，在瞬间阴极电压急剧下降，使正离子以高速衝向阴极表面，将动能转变為气能，使得工件去面温度得以上昇，因氮离子的衝击后将工件表面打出Fe.C.O.等元素飞溅出来与氮离子结合成FeN，由此氮化铁逐渐被吸附在工件上而產生氮化作用，离子氮化在基本上是採用氮气，但若添加碳化氢系气体则可作离子软氮化处理，但一般统称离子氮化处理，工件表面氮气浓度可改变炉内充填的混合气体（N2 + H2）的分压比调节得之，纯离子氮化时，在工作表面得单相的r′（Fe4N）组织含N量在5.7～6.1％wt，厚层在10μn以内，此化合物层强韧而非多孔质层，不易脱落，由於氮化铁不断的被工件吸附并扩散至内部，由表面至内部的组织即為FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N顺序变化，单相ε（Fe3N）含N量在5.7～11.0％wt，单相ξ（Fe2N）含N量在11.0～11.35％wt，离子氮化首先生成r相再添加碳化氢气系时使其变成ε相之化合物层与扩散层，由於扩散层的增加对疲劳强度的增加有很多助。而蚀性以ε相最佳。
    离子氮化处理的度可从350℃开始，由於考虑到材质及其相关机械性质的选用处理时间可由数分鐘以致於长时间的处理，本法与过去利用热分解方化学反应而氮化的处理法不同，本法系利用高离子能之故，过去认為难处理的不锈钢、鈦、鈷等材料也能简单的施以优秀的表面硬化处理。
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[ 本帖最后由 sangshulee 于 2007-11-30 16:54 编辑 ]

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