盐浴热处理加工-热处理加工-豪特多年工艺经验

离子氮化

离子氮化又叫“辉光离子氮化”是较近起来的一种热处理工艺，它具有生产周期短，零件表面硬度高，能控制氮化层脆性等优点。因而，机加工热处理，近几年来国内发展迅速，使用范围很广。

辉光离子氮化的基本原理：

辉光离子氮化是将零件放到离子氮化的真空室内，氮化的零件接高压直流电源的阴*(负*)，电炉外壳接直流高压电源的阳*(正*)，当向真空容器内充入氨气，但容器内压强保持200-1000PA之间，在阴*和阳*间加800—1000伏直流电压，氨气就会电离，这种气体经电离作用后，产生带正电的氮阳离子[N ]和带负电的阴离子[N-]，形成了一个等离子区。在等离子区内，氮的正离子在高压电场加速下，快速冲向阴*，轰击清洗需氮化的零件表面，将动能转变为热能，还由于氮离子转变成氮原子时，又放出大量的热能并发出很亮的淡紫色光，另外电压降落在工件附近时也产生热量，这三种热量将零件加热到需要氮化温度。

在这种温度下，氮离子与零件金属表面发生化学反应，氮原子渗入到零件表面并扩散到内部，形成了氮化层。

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*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，热处理加工，相当于HRC=65—72，而且氮化后的高强度和高*性保持到500—600℃，不会发生显著的改变。

2、能提高能力。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*限和较低的缺口敏*，氮化后工件的疲劳*限可提高15—35%。

3、提高工件*腐蚀能力，真空热处理加工，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*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*性和*腐性，盐浴热处理加工，还能减少模具与零件的粘合现象，延长模具的工作寿命。

高频淬火是根据热处理技术要求及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。

高频(10KHZ以上)加热的深度为0.5-2.5mm， 一般用于中小型零件的加热，如小模数齿轮及中小轴类零件等。

中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。

工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径?300mm以上，如轧辊等）的表面淬火。

高频淬火表层淬硬层的深度，取决于交流电的频率，一般是频率高加热深度浅，淬硬层深度也就浅。频率f与加热深度δ的关系，有如下经验公式：δ=20/√f(20°C)；δ=500/√f(800°C)。

式中：f为频率，单位为Hz；δ为加热深度，单位为毫米（mm）。

高频淬火淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。