离子/等离子氮化.

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离子/等离子氮化

等离子渗氮（离子渗氮）是一种等离子体辅助热化学表面硬化工艺，通过生成含压应力的硬化表层，提升工件的耐磨性、表面硬度及疲劳性能。

离子/等离子氮化的优点

离子渗氮（离子渗氮）的优势可超越气体渗氮工艺。尤其应用于高合金钢时，能赋予工件高表面硬度，显著提升耐磨性、抗擦伤性、抗咬合性及抗卡滞性。表面压应力的产生是疲劳强度提升的主要原因，对于需同时具备渗氮区域与软质区域的工件，等离子渗氮是理想选择。该工艺可制备无化合物层的扩散层，这一特性常用于物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）涂层前的预处理，还能实现定制化的表层及硬度分布曲线。

应用与材料

典型的应用包括齿轮、曲轴、凸轮轴、凸轮从动件、阀门零件、挤出机螺杆、压铸模具、锻造模具、冷成形工具、注射器和塑料模具、长轴、轴、离合器和发动机零件。如果需要防渗处理时，等离子氮化和等离子软氮化通常优于相应的气体工艺。

离子氮化适用于所有铁基材料，包括孔隙率较高的烧结钢、铸铁以及含铬量超过12%的高合金工具钢。不锈钢和镍基合金经过离子氮化处理后，若采用低温工艺仍能保持大部分耐腐蚀性。离子氮化还可用于钛和铝合金的特殊应用。对于轴类、主轴等大型机械部件承受重载的情况，采用特殊铬铝合金氮化钢能带来显著效益 - 离子氮化可形成超过1000 HV的表面硬度。

离子/等离子氮化工艺详情

等离子体氮化/离子氮化是一种现代热化学处理工艺，在氮气、氢气及可选碳消耗气体的混合环境中进行。在这种低压工艺中，在工件与炉壁之间施加电压。工件周围由此产生高电离水平的辉光放电（等离子体）。在离子直接作用的表面区域，富氮氮化物形成并分解，释放活性氮渗入表面。由于这种机理，可通过金属毯覆盖特定区域实现有效屏蔽。等离子体氮化工艺能根据所需性能对表面进行定制化改性。通过调整气体混合物，可实现定制化的层状结构与硬度分布：从氮含量较低、厚度约为20微米的无复合层表面，到氮含量较高并添加碳气复合层（等离子体氮碳共渗工艺）。由于适用温度范围广，超越了气浴或盐浴工艺的可能性，因此应用领域非常广泛。