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渗氮
| 工艺名称 | 工艺概述 | 目 的 | 特 点 | 应用范围 |
|---|---|---|---|---|
| 强化渗氮 | 强化渗氮是指工件表面得到强化的一种渗氮方法，通常采用气体渗氮。它是将工件置于含有大量活性氮原子气氛(氨气)的密闭炉中，在一定的温度和压力下，使氮原子渗入工件面，随后工件不再进行任何热处理根据工件的具体技术要求(如硬度、渗层厚度和变形等)，可采用一段、二段或三段渗氮 | (1)提高工件表面硬度和耐磨性 (2)提高工件抗疲劳强度、降低缺口感性 (3)使工件表面具有良好的红硬性和一定的耐腐蚀性 | (1)工件表面具有比渗碳更高的硬度、耐磨性和抗疲劳强度以及较低的缺口敏感性 (2)在水、蒸汽和碱性溶液中抗蚀性很强 (3)在热状态下(500℃以下)仍保持其高硬度 (4)处理温度低、变形小 (5)渗氮前工件需进行调质处理，以保证零件具有均匀组织和良好的综合力学性能 (6)劳动条件好 (7)生产周期长 (8)需选用含Cr、Mo、Al等合金元素的渗氮专用钢 | (1)承受冲击载荷、耐磨性和疲劳强度要求高的各种机械零件及工模具，如高速传动齿轮、高精度磨床主轴及镗杆等 (2)在变向负荷条件下工作、疲劳强度要求高的零件，如柴油机主轴 (3)在工作温度较高和腐蚀性条件下工作，要求变形小、耐磨的零件，如高压阀门、阀杆和某些重要模具等 |
| 抗蚀渗氮 | 抗蚀氮化是专门提高工件抗蚀能力的一种方法，其工艺过程与强化渗氮基本相同，只不过是为了有利于化学稳定性高的ε相的形成和缩短渗氮时间，它的渗氮温度较高，一般采用550～700℃，保温0.5～2h；渗氮后应缓冷，以防止产生脆性层和无抗蚀能力的多孔层，但冷却时亦不宜过缓，否则部分ε相转变为γ＇相，抗蚀性变差，故—般采用油冷 | (1)提高工件对水、盐水、蒸汽、潮湿空气以及碱性溶液等介质的抗蚀能力 (2)使工件表面获得美观颜色 | (1)抗蚀渗氮比强化渗氮时间短、温度高、渗层薄(0.015～0.06mm) (2)对于中碳钢和高碳钢工件，为了弥补渗氮时造成力学性能的下降，渗氮后要进行一次淬火 (3)欲加速渗氮过程，亦可采用二段渗氮 (4)与镀铬、镀镍、镀锌等保护方法相比，抗蚀渗氮方法简单、经济 (5)可采用任何钢种，都能得到良好的抗蚀效果 | (1)适用于钢和铸铁制造的、在腐蚀性条件下工作的零件，如自来水龙头、锅炉气管、水管阀门以及门把手等 (2)可代替镀铬、镀镍、镀锌以及其他表面处理 |
| 碳氮共渗 | 氮碳共渗又称“活性渗氮”，它是一种较新的化学热处理工艺，分气体氮碳共渗和液体氮碳共渗两种。目前气体氮碳共渗工艺发展较快，它多采用含碳、氮的有机化合物，如尿素、甲酰胺等，直接送人渗氮罐内，热分解为氮碳共渗气氛，使活性氮、碳原子渗人工件表面(国外气体氮碳共渗多采用氨气加吸热型气体)；其实质是低温氮、碳共渗过程，只不过是因为加热温度低(不超过570℃)，故以渗氮为主 | (1)提高工件表面硬度和耐磨性 (2)提高工件抗疲劳强度、降低缺口敏感性 (3)使工件表面具有良好的红硬性和一定的耐腐蚀性 | 优点：与气体强化渗氮相比，气体氮碳共渗的生产周期短(仅1～3h)，不需专用渗氮钢材，氮碳共渗层硬而不脆，并具有一定的韧性，不易脱落；在于摩擦和高温摩擦条件下，具有抗擦伤和抗咬合性能；此外，设备简单、原料低廉，易上马 缺点：氮碳共渗层薄，仅仅只有0.01～0.02mm；液体氮碳共渗有毒性，影响操作人员身体健康，且溶盐废液也不好处理，故被气体氮碳共渗所取代而逐渐淘汰 | 广泛用于处理高速钢刀具、模具、量具、齿轮、摩擦片、曲轴、凸轮轴和丝杆等，可大幅度提高零件或工具的使用寿命 |
| 离子渗氮 | 离子渗氮也是一种较新的化学热处理工艺，它是在真空容器中进行，工件为阴极，另设阳极，在高压直流电场作用下，当容器内通入氨气或分解氨气时，即可被电离，氮的正离子快速冲向阴极(工件)，轰击需渗氮的工件表面，放出大量热能，伴有辉光放电现象，使工件表面被加热到渗氮温度。此时，氮的正离子在阴极获得电子后，变为氮原子而渗入工件表层 | (1)提高工件表面硬度和耐磨 (2)提高工件抗疲劳强度、降低缺口敏感性 (3)使工件表面具有良好的热硬性和一定的耐腐蚀性 | (1)表面加热快，可大大缩短渗氮周期 (2)除渗氮工件表面外，其余部分处于低温，因而比一般渗氮工件变形小，并节省加热功率 (3)渗氮渗层可达0.4mm，硬度可达600～800HV而且渗层韧性好，具有高的抗疲劳性和耐磨性 (4)材料应用范围广，不需专用渗氮钢材 (5)劳动条好，无公害，耗气量小 | (1)广泛应用于各种机械零件和工具 2)可代替其他强化渗氮 (3)采用其他热处理方法强化造成工件变形超差而无法热处理的工件，可采用离子渗氮强化其表面 |
