目前，在線亞洲日產一區二區:不銹鋼滲氮的方法較多，如氣體滲氮、離子滲氮、高頻滲氨、鹽浴滲氮、固體滲氨、真空脈沖滲氮等。其中，氣體滲氮和離子滲氮是較常用的滲氮方法。
1. 氣體滲(shen)氮
氣體(ti)(ti)滲(shen)氨就是將(jiang)工件放人(ren)密閉的(de)加熱(re)爐內，通入一(yi)定壓力(li)的(de)含氨氣體(ti)(ti)（如氨氣等），保持一(yi)定時間，從而完成滲(shen)氮的(de)工藝方法。
氣體滲氮溫度一般(ban)在480~570℃之間。滲氮溫度越(yue)高。擴散速度越(yue)快，滲層越(yue)深。但滲氨(an)溫度超過550℃時，合金氮化物發生集聚長大而使滲層硬度下(xia)降。一般(ban)情況下(xia)，不銹鋼滲氨(an)溫度都不太高。
保(bao)溫(wen)時(shi)間主要(yao)決定于滲氨(an)深度。保(bao)溫(wen)時(shi)間越長，滲氮層深度越厚(hou)。但(dan)保(bao)溫(wen)時(shi)間太長，會(hui)因合金氮化物集聚長大而使硬度有下降的趨勢。
氨(an)(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)對滲氮(dan)(dan)層的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)及性(xing)質有(you)明顯的(de)(de)(de)影響。氨(an)(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)與溫度(du)、壓(ya)力(li)、氨(an)(an)氣輸(shu)入速(su)度(du)等條件有(you)關，太高的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)，不(bu)(bu)能(neng)被工(gong)件吸(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)物會以N2和H2形式(shi)存(cun)在，有(you)礙于滲氮(dan)(dan)效果，隨著氨(an)(an)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)降低(di)(di)，工(gong)件吸(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)量逐漸增加到(dao)最大值，直至氨(an)(an)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)降低(di)(di)到(dao)5%~10%時(shi)(shi)，分(fen)(fen)解(jie)物氮(dan)(dan)原子已滿(man)足(zu)不(bu)(bu)了工(gong)件吸(xi)收(shou)(shou)，工(gong)件吸(xi)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)量呈下(xia)降趨勢，滲氮(dan)(dan)硬(ying)度(du)降低(di)(di)，也(ye)達不(bu)(bu)到(dao)好的(de)(de)(de)滲氮(dan)(dan)效果。所(suo)以，在實際(ji)的(de)(de)(de)滲氮(dan)(dan)溫度(du)、壓(ya)力(li)條件下(xia)，氨(an)(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)一般控制在15%~45%.不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)合金元素含量高，阻礙氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)和擴散，所(suo)以，不(bu)(bu)銹鋼滲氮(dan)(dan)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)溫度(du)應偏高，氨(an)(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率(lv)(lv)也(ye)相(xiang)應提高。
氣體滲(shen)氮根據要求的不同，有一段(duan)滲(shen)氮，二段(duan)滲(shen)氮，三段(duan)滲(shen)氮等方法。
一段(duan)滲(shen)(shen)氮是在同(tong)一溫度條件下（一般(ban)在480~530℃之(zhi)間(jian)(jian)）保持(chi)較長(chang)時間(jian)(jian)，在保溫時間(jian)(jian)內，依據滲(shen)(shen)氮溫度適當(dang)控(kong)制氨的(de)分解率(lv)，完成滲(shen)(shen)氮過程。
二(er)段(duan)(duan)(duan)滲氮(dan)(dan)是全部(bu)滲氮(dan)(dan)過程分兩個階段(duan)(duan)(duan)完成(cheng)。第一(yi)階段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)滲氮(dan)(dan)溫(wen)度(du)和(he)氨(an)(an)分解率(lv)(lv)相似于(yu)(yu)(yu)一(yi)段(duan)(duan)(duan)滲氮(dan)(dan)工藝，目的(de)(de)是在(zai)工件表面(mian)形(xing)成(cheng)高(gao)(gao)(gao)彌散度(du)的(de)(de)氮(dan)(dan)化物。第二(er)階段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)滲氮(dan)(dan)溫(wen)度(du)高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)第一(yi)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)滲氮(dan)(dan)溫(wen)度(du)（一(yi)般在(zai)550~600℃).氨(an)(an)的(de)(de)分解率(lv)(lv)也高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)第一(yi)段(duan)(duan)(duan)滲氨(an)(an)時(shi)的(de)(de)分解率(lv)(lv)，目的(de)(de)是促(cu)進氮(dan)(dan)在(zai)鋼中的(de)(de)擴散，增加滲氮(dan)(dan)層(ceng)深度(du)，保證自表面(mian)向內層(ceng)的(de)(de)氮(dan)(dan)濃度(du)和(he)硬(ying)度(du)變化趨于(yu)(yu)(yu)和(he)緩。因第二(er)段(duan)(duan)(duan)滲氨(an)(an)溫(wen)度(du)稍(shao)高(gao)(gao)(gao)。所(suo)以(yi)，最終(zhong)表面(mian)硬(ying)度(du)低于(yu)(yu)(yu)一(yi)段(duan)(duan)(duan)滲氮(dan)(dan)的(de)(de)硬(ying)度(du)。
三段滲氮(dan)是在二段滲氮(dan)后，再加一段520℃左右保溫滲氮(dan)的過程(cheng)，目的是提(ti)高(gao)表面硬(ying)度。
不銹鋼常見的(de)氣體滲氮工藝(yi)規范和滲氮效果見表7-2。
不銹鋼氣體滲氮可(ke)能產(chan)生的(de)缺陷及防(fang)止措施和改(gai)進方法見(jian)表(biao) 7-3 。
2. 離子(zi)滲氮
離子滲氮就是將工件放在可形成真空的爐內，并通人含氮的氣體介質（一般通入氨氣），以工件為陰極，以爐壁為陽極（或另加輔助陽極），在陰－陽極之間加入高壓直流電源，在電場的作用下，氨氣被電離成氮、氫正離子，并快速沖向陰極（工件）在離子的轟擊下，工件被加熱到一定溫度。同時，氮離子從陰極奪取電子還原為氮原子，氮原子與工件表面被轟擊出的鐵原子結合，形成FeN沉積在工件表面上，在離子轟擊和熱激活作用下分解成Fe、Fe2N(ξ相）、Fe3N(ε相）、Fe4N(γ相）。隨著時間的延長，氮原子自工件表面向內擴散，完成離子滲氮過程。離子滲氮過程中，工件表面的反應原理見圖7-2, 2Cr13不銹鋼離子滲氮層見圖7-3, 0Cr18Ni9 不銹鋼與45鋼離子滲氮效果對比見圖7-4。
離子滲氮對設備、介質、電參數、爐(lu)內壓(ya)力等都有較嚴(yan)格的要(yao)求(qiu)。
a. 離子(zi)滲氮設備
離子滲氮設備應滿足以下基本(ben)要求。
①. 設(she)備應設(she)置電(dian)壓、電(dian)流、溫度、真(zhen)空度、氣體流量等指(zhi)示儀表(biao)，有測(ce)溫裝置。
②. 供給設備的整流輸(shu)出電壓應連續可(ke)調，在200V以上不(bu)產生突跳現(xian)象。
③. 設(she)備有可靠的滅弧裝(zhuang)置。
④. 極限真(zhen)空(kong)度不低于(yu)7Pa,抽真(zhen)空(kong)時間不大于(yu)30min.
⑤. 在(zai)合(he)理(li)的供氣(qi)流量下(xia)，應保證設備(bei)的工作(zuo)真空度在(zai)70~1070Pa.
⑥. 升(sheng)壓率不大于1.3×10-1Pa/min.
b. 滲(shen)氮(dan)介質
滲氮介質可采用(yong)氨氣(qi)或氮氫混合氣(qi)，要求其(qi)純度(du)高（純度(du)不低于99.9%)、含水(shui)量小、成分穩(wen)定，進入滲氮爐前應(ying)干(gan)燥處理。
氣(qi)體供應量與設備功率、爐內(nei)空(kong)間、工(gong)件量等有(you)關，100kW離子滲氮爐一般為0.3~0.5m3/h.
c. 電壓與電流
在(zai)滲氮保溫階段，極間電壓可在(zai)400~800V、電流可在(zai)25~50A范(fan)圍內(nei)調(diao)整。調(diao)整的依據應考(kao)慮工件(jian)大小、裝爐量、工件(jian)易變形程度及要求的升溫速(su)度等(deng)因素。
d. 滲氮氣(qi)壓
離子滲氮常用氣壓(ya)范圍為100~1000Pa,選用壓(ya)力時應顧(gu)及溫度均勻性和防止(zhi)輝(hui)光(guang)不均勻。
e. 離子(zi)滲(shen)氮(dan)溫度(du)和(he)保溫時間
離子滲(shen)氮溫(wen)度(du)和保溫(wen)時間根據工件材質及對滲(shen)層深度(du)的要求來考慮(lv)。
不(bu)銹鋼離(li)子滲(shen)氮的主要工藝規范及效果見表7-4.
不銹鋼離(li)子(zi)滲氮(dan)常(chang)見(jian)缺陷及解決(jue)辦法(fa)見(jian)表7-5.
f. 離子滲(shen)氮件(jian)尺寸增量和(he)變形
離(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)較氣體滲(shen)(shen)氨的(de)(de)主要(yao)優點之一(yi)是變形(xing)(xing)(xing)(xing)小，但不(bu)是無變形(xing)(xing)(xing)(xing)，而一(yi)般情況(kuang)下(xia)，經(jing)離(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)后的(de)(de)滲(shen)(shen)氨表面不(bu)再(zai)加(jia)工(gong)（含(han)磨削加(jia)工(gong)），所以，對尺寸(cun)(cun)精度(du)要(yao)求嚴或(huo)極(ji)易變形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)工(gong)件（如(ru)薄(bo)壁環(huan)），應掌握離(li)子滲(shen)(shen)氨時可(ke)能產生的(de)(de)尺寸(cun)(cun)增(zeng)量和(he)變形(xing)(xing)(xing)(xing)規律，必要(yao)時，在滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)前的(de)(de)精加(jia)工(gong)留量上予以合理考慮。表7-6提供(gong)的(de)(de)離(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)尺寸(cun)(cun)增(zeng)量和(he)可(ke)能產生的(de)(de)徑(jing)向變形(xing)(xing)(xing)(xing)結(jie)果供(gong)參考。
