气体氮化工艺探究

经气体渗氮后,专用渗氮用钢表面硬度可达50N载荷下维氏硬度1000HV（相当于洛氏硬度70HRC左右）,而且在600℃的温度下仍能保持高硬度和耐磨性。由于渗氮后零件表面可以得到更大的残余压应力,渗氮后疲劳强度也可大幅度提高。渗氮零件由于工艺温度较低（一般在480～600℃）,而且升温和降温的速度都较慢,处理过程中零件心部没有相变,因此变形很小。又由于渗氮变形主要是由渗氮层体积胀大引起,所以规律性强,     

对渗氮处理中几个概念的探讨

我公司生产的产品中有部分零件需要进行表面渗氮处理。由于公司没有渗氮设备，只能委托外协加工，但在生产过程中经常会出现渗氮后质量不合格，外协单位认为是预先热处理造成的。因此，笔者想就渗氮处理中渗层硬度(表面硬度)和深度两个概念与预先热处理的关系进行一下探讨。     

光纤测温在离子渗氮炉中的应用

众所周知，离子渗氮具有渗速快、渗层组织易于控制、脆性和变形小、无公害等优点，经离子渗氮处理的零件，其表面硬度高，耐磨性好，且耐蚀性及疲劳强度都有较大的提高。然而，由于离子渗氮零件的热能获得与一般传统的加热方法不同，没有一个等温的炉膛，而是靠离子轰击自身发热的，     

工艺参数对H13钢离子渗氮层性能的影响

利用离子渗氮妒对H13模具钢进行了离子渗氮处理，研究了不同温度及时间对渗氮层性能的影响。结果表明，随渗氮温度的提高，表面硬度先升高后降低，渗氯层厚度逐渐增加；随保温时间的延长，表面硬度逐渐降低，硬化层厚度逐渐增加；表面残留应力随着渗氮温度的提高和保温时间的延长均呈现升高趋势。另外，生产实践表明，渗氮后，模具使用寿命明显提高。     

TC4钛合金低压渗氮研究

为了提高表面性能,对TC4钛合金进行低压渗氮处理。通过金相显微镜、X射线衍射(XRD)及显微硬度计分析了渗氮层的组织与硬度。结果表明,TC4钛合金经低压渗氮处理后,表面物相由Ti N、Ti2Al N、Ti3Al和α-Ti组成,渗氮温度较低时,渗氮层较薄,硬度较低,随渗氮温度升高,渗氮层厚度增加,表面硬度亦随之增加,温度为820℃时,表面硬度可达800~850 HV,硬化层深度为30μm~40μm,渗氮温度继续增加,渗氮层组织变得疏松,表面硬度开始下降。     

不同渗氮时间下二段式真空渗氮后PCrNi3Mo钢表层的显微组织与性能

采用二段式真空渗氮工艺对调质态PCrNi3Mo钢进行表面改性处理,在渗氮温度及氮势相同的条件下,对比研究了强渗阶段和扩散阶段时间均为6 h以及强渗阶段时间为4 h和扩散阶段时间为8 h条件下试验钢表层的组织、物相组成、硬度及耐磨性能。结果表明:渗氮后试验钢表层物相为ε-Fe_2-3N相,2种渗氮时间下渗氮层的厚度分别为0.6,0.7 mm左右,表面硬度分别为660.3,581.3 HV,显著高于基体的360 HV;前者渗氮时间下渗氮层中化合物层致密性较差,微孔较多,渗氮层硬度过渡良好,在距表面距离大于0.3 mm时的硬度较高,渗氮层的摩擦因数和磨损量较低,磨损表面犁沟较浅,耐磨性能较好。     

W6Mo5Cr4V2钢可控渗氮的研究

介绍了可控井式氮化炉合理控制氮化温度、时间和氨分解率的渗氮工艺,使W6Mo5Cr4V2钢试样表面获得到致密无脆的ε和ε ν‘白亮层和扩散层渗层组织。对渗氮后试样实测表明,该试样显微组织、脆性、显微硬度和渗层深度均符合技术要求。     

LD—150离子渗氮炉的改造设计

众所周知,离子渗氮具有渗速快,渗层组织易于控制,脆性和变形小,无公害等优点。经离子渗氮处理过的零件,表面硬度高,耐磨性好,且耐蚀性及疲劳强度都有较大提高。 抚顺石油二厂是我国500家大型企业之一,需离子渗氮处理的耐磨及耐腐蚀零部件较多,但由于该厂的离子渗氮炉(20世纪70年代产品)结构较简单,多处设计不合理,使用中存在的问题较多,     

渗氮温度对3Cr13不锈钢表面离子渗氮层组织和性能的影响

利用等离子渗氮技术,在不同温度下对3Cr13不锈钢渗氮6 h,研究了渗氮温度对渗氮层组织结构和性能的影响。结果表明:渗氮温度显著影响3Cr13不锈钢表面渗氮层的结构与性能,渗层厚度随着渗氮温度的升高而增加;渗氮温度升高促使表面相由α′N相和ε相逐渐变成CrN相及γ′相;随着渗氮温度的升高表面硬度提高,耐磨性能随之提高;而耐蚀性在低温渗氮(400℃)时比基体略有提高,之后(≥450℃)随着渗氮温度的升高呈下降趋势,且低于基体的。     

齿轮轴的离子渗氮处理

我厂承接了一批齿轮轴的离子渗氮处理件,零件外形尺寸见图1,材料为38CrMoAl。主要技术要求:渗氯层深度0.3～0.4mm,表面硬度700～7201TV(表面磨去渗氮层O.05mm后,硬度700～715HV),零件弯曲变形≤0.08mm。     

离子氮化炉的阴极支承装置

众所周知，离子氮化具有渗氮速度快、渗层组织易于控制、热效率高、工件变形小、节约能源、脆性小、无公害污染、劳动条件好、防渗容易、在真空中处理工件不氧化、不脱碳，以及处理后的工件表面质量好等优点。经离子渗氮后的零件，表面硬度高，耐磨性好，且耐腐蚀性和疲劳强度也都有较大的提高，可用于解决摩擦条件下的许多问题，如磨损、疲劳、腐蚀和粘着等。     

离子渗氮炉的隔热层和快速冷却系统

离子渗氮具有渗速快，渗层组织易于控制，脆性小，无公害等优点。经离子渗氮后的零件，其表面硬度高，耐磨性好，且耐腐蚀性和疲劳强度都有较大的提高。由于其经济性和无污染，它的应用范围不断扩大。这一技术具有高度灵活性，可用于解决磨擦条件下的许多问题，如磨损、疲劳、腐蚀、     

NH4Cl对TiAl基合金渗氮的影响

介绍了NH4Cl对TiAl基合金渗氮的影响以及渗氮后其渗层的组织特点。结果表明，在一定的温度和时间范围内，NH4Cl对TiAl基合金渗氮有显著的催化作用，主要表现在渗层厚度的增加、渗氮速率的提升和合金表面显微硬度值的增大。     

低中碳合金钢制零件渗氮工艺优化试验

通过大量的随炉生产试验,对25Cr2MoVA钢等低中碳合金钢制零件的渗氮工艺进行了优化。在满足技术要求的同时,不降低采用原工艺时所获得的渗层深度,适当提高渗氮温度的优化工艺,大大缩短了生产时间,在不添置设备的情况下,至少可提高50%的生产能力。     

离子渗氮工艺对工模具质量的影响

针对常用的工模具材料，在不同的电流类型、气体气氛、渗氮温度、加氩工艺下进行离子渗氮处理，并对试件进行金相分析和硬度测量。试验表明，带窄缝工模具，用IGBT逆变型脉冲电源的离子渗氮工艺较为合理；加氩工艺有利于减小表面ε层和增加渗氮层的硬度和厚度。     

曲轴气体渗氮后表面硬度偏低的挽救措施

曲轴气体渗氮后表面硬度偏低（58～60HRC）,按企业标准规定,应为废品.可将这些曲轴再进行一次第3阶段渗氯,使表面氮化物数量增多且细小弥散分布,以提高表面硬度（≥68 HRC）,使氮化层深度达到技术要求.     

双相钢离子渗氮工艺研究

介绍了00Cr22NiSMo3N双相（A＋F）钢制活塞的离子渗氮工艺，旨在解决活塞的表面硬度、深度、脆性等技术要求，来提高其耐磨性。通过研究发现，采用N2＋H2气氛比NH3气氛渗氮时渗层均匀，并且抗拉脆性小；并找到了N2＋H2最佳配比的离子氮化工艺。     

钢的原始组织、渗氮层深度与显示方法的研究

渗氮处理是提高表面硬度、耐磨性、抗蚀性和疲劳强度的一种热处理方法。但是,在渗氮工艺参数给定的情况下,钢的原始组织对渗氮层的深度有较大的影响工件渗氮后渗氮层深度的测定一般都按照《GB11354-89钢铁零件、渗氮层深度测定和金相组织检验》进行测定,但在实际应用上,也有不便之处,本文主要以38CrMoAl和42CrMo钢为例进行了研究。     

H13渗氮后的性能研究

以热作模具钢H13为例对其实施离子渗氮工艺进而研究其性能变化。对采用不同渗氮温度和不同渗氮保温时间进行离子渗氮处理后的H13模具钢样品进行了实验,当渗氮温度为500℃、保温时间为8 h时性能最佳,其表面硬度为1 250HV,渗氮层厚度为241μm。     

铬离子淹没奥氏体不锈钢离子氮化层的组织和耐磨性

在铬离子淹没AIS1316奥氏体不锈钢的条件下进行离子渗氮，研究了渗层的组织、结构和耐磨性能。结果表明，在铬离子淹没的条件下进行奥氏体不锈钢离子渗氮可以显著地提高渗层Cr的浓度，并可获得良好的组织、较高的硬度和较好的耐磨性能。