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. 氣體滲氮
氣(qi)(qi)體滲氨就是將工(gong)件(jian)放人(ren)密閉(bi)的加熱爐內，通入一定(ding)壓力的含氨氣(qi)(qi)體（如氨氣(qi)(qi)等），保持一定(ding)時間，從而完成(cheng)滲氮的工(gong)藝方(fang)法。
氣體滲氮(dan)溫度(du)一般(ban)在(zai)480~570℃之(zhi)間。滲氮(dan)溫度(du)越(yue)高。擴(kuo)散速度(du)越(yue)快，滲層越(yue)深(shen)。但滲氨(an)(an)溫度(du)超過550℃時，合金氮(dan)化物(wu)發(fa)生集聚長大(da)而(er)使滲層硬度(du)下(xia)降(jiang)。一般(ban)情(qing)況下(xia)，不(bu)銹鋼(gang)滲氨(an)(an)溫度(du)都不(bu)太高。
保(bao)(bao)溫(wen)時間主要決定于滲(shen)(shen)氨深度(du)(du)。保(bao)(bao)溫(wen)時間越長，滲(shen)(shen)氮層深度(du)(du)越厚(hou)。但保(bao)(bao)溫(wen)時間太長，會因合金氮化物集聚長大(da)而使硬度(du)(du)有下降的趨勢。
氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)解(jie)率對滲(shen)氮(dan)層的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)及性質有(you)明顯(xian)的(de)(de)影響。氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)解(jie)率與溫度(du)(du)、壓力、氨(an)(an)(an)氣輸(shu)入速度(du)(du)等條件(jian)有(you)關，太高的(de)(de)分(fen)解(jie)率，不(bu)能(neng)被工件(jian)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)分(fen)解(jie)物(wu)會以N2和H2形(xing)式存(cun)在(zai)，有(you)礙于(yu)滲(shen)氮(dan)效(xiao)果，隨著氨(an)(an)(an)分(fen)解(jie)率的(de)(de)降(jiang)低，工件(jian)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)氮(dan)量(liang)逐(zhu)漸(jian)增加到(dao)最(zui)大值，直至氨(an)(an)(an)分(fen)解(jie)率降(jiang)低到(dao)5%~10%時(shi)(shi)，分(fen)解(jie)物(wu)氮(dan)原子已滿足不(bu)了工件(jian)吸(xi)(xi)收(shou)，工件(jian)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)氮(dan)量(liang)呈下降(jiang)趨勢，滲(shen)氮(dan)硬(ying)度(du)(du)降(jiang)低，也(ye)達(da)不(bu)到(dao)好的(de)(de)滲(shen)氮(dan)效(xiao)果。所以，在(zai)實際的(de)(de)滲(shen)氮(dan)溫度(du)(du)、壓力條件(jian)下，氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)解(jie)率一般控(kong)制(zhi)在(zai)15%~45%.不(bu)銹鋼(gang)中合金元素含量(liang)高，阻礙氮(dan)的(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)和擴散，所以，不(bu)銹鋼(gang)滲(shen)氮(dan)時(shi)(shi)的(de)(de)溫度(du)(du)應偏高，氨(an)(an)(an)的(de)(de)分(fen)解(jie)率也(ye)相應提高。
氣體(ti)滲(shen)氮(dan)根據要求的不同，有一(yi)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)，二段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)，三(san)段(duan)(duan)滲(shen)氮(dan)等方法。
一段(duan)滲氮(dan)是在(zai)同一溫度(du)條件下(xia)（一般在(zai)480~530℃之間(jian)）保持較長時間(jian)，在(zai)保溫時間(jian)內，依(yi)據滲氮(dan)溫度(du)適當(dang)控制氨的分解率，完(wan)成(cheng)滲氮(dan)過(guo)程。
二(er)段滲氮(dan)是(shi)全部滲氮(dan)過程分兩個(ge)階(jie)段完成。第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)階(jie)段的(de)(de)(de)(de)滲氮(dan)溫(wen)度(du)和氨(an)分解率(lv)相似于(yu)(yu)一(yi)(yi)(yi)段滲氮(dan)工(gong)藝，目的(de)(de)(de)(de)是(shi)在工(gong)件表(biao)面(mian)形成高彌散度(du)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)化物。第(di)(di)二(er)階(jie)段的(de)(de)(de)(de)滲氮(dan)溫(wen)度(du)高于(yu)(yu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)段的(de)(de)(de)(de)滲氮(dan)溫(wen)度(du)（一(yi)(yi)(yi)般在550~600℃).氨(an)的(de)(de)(de)(de)分解率(lv)也高于(yu)(yu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)段滲氨(an)時的(de)(de)(de)(de)分解率(lv)，目的(de)(de)(de)(de)是(shi)促進氮(dan)在鋼中的(de)(de)(de)(de)擴散，增(zeng)加滲氮(dan)層深度(du)，保證自(zi)表(biao)面(mian)向內層的(de)(de)(de)(de)氮(dan)濃度(du)和硬度(du)變化趨于(yu)(yu)和緩。因第(di)(di)二(er)段滲氨(an)溫(wen)度(du)稍(shao)高。所以，最終表(biao)面(mian)硬度(du)低(di)于(yu)(yu)一(yi)(yi)(yi)段滲氮(dan)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)。
三段滲(shen)(shen)氮(dan)是(shi)在二段滲(shen)(shen)氮(dan)后(hou)，再加一段520℃左(zuo)右(you)保溫滲(shen)(shen)氮(dan)的過程(cheng)，目的是(shi)提高表面(mian)硬(ying)度(du)。
不銹鋼常見的(de)氣體滲(shen)(shen)氮工藝規范(fan)和滲(shen)(shen)氮效果(guo)見表7-2。
不銹鋼氣體滲(shen)氮(dan)可能產生的缺陷及防止措施(shi)和改進方法見表 7-3 。
2. 離(li)子滲(shen)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(dan)對(dui)設備、介(jie)質、電(dian)參數、爐內壓(ya)力等都有較嚴(yan)格的要求。
a. 離子(zi)滲氮設備
離子滲(shen)氮(dan)設備應(ying)滿足以下基(ji)本(ben)要求。
①. 設備應(ying)設置電壓、電流、溫度、真空度、氣體流量等指示儀表，有測(ce)溫裝置。
②. 供給設備的整流輸出(chu)電壓應連(lian)續可調，在200V以上不產生(sheng)突跳現象。
③. 設備有可靠的(de)滅弧裝置。
④. 極限(xian)真空(kong)度不低于(yu)(yu)7Pa,抽真空(kong)時間不大于(yu)(yu)30min.
⑤. 在合(he)理的(de)供氣流(liu)量(liang)下，應保證(zheng)設備的(de)工作真空度在70~1070Pa.
⑥. 升壓率(lv)不大于1.3×10-1Pa/min.
b. 滲氮介質
滲氮介質(zhi)可采用氨氣或(huo)氮氫混合氣，要(yao)求其純(chun)度(du)高（純(chun)度(du)不低于99.9%)、含(han)水(shui)量小、成分(fen)穩定(ding)，進(jin)入滲氮爐前應干(gan)燥處理。
氣體供應量與設備功率、爐(lu)內空間、工件(jian)量等有關，100kW離子(zi)滲氮爐(lu)一般(ban)為0.3~0.5m3/h.
c. 電(dian)壓與電(dian)流
在滲氮(dan)保溫階段，極間電壓可(ke)在400~800V、電流可(ke)在25~50A范(fan)圍內調整(zheng)。調整(zheng)的依據應考(kao)慮(lv)工件(jian)大(da)小(xiao)、裝爐量、工件(jian)易變(bian)形程度及要求(qiu)的升溫速度等因素(su)。
d. 滲(shen)氮氣壓(ya)
離子滲氮常(chang)用氣壓范(fan)圍(wei)為100~1000Pa,選用壓力時(shi)應顧及(ji)溫(wen)度均勻(yun)性和防止(zhi)輝光不(bu)均勻(yun)。
e. 離子滲氮溫(wen)度和(he)保溫(wen)時間
離子滲氮溫(wen)度和保溫(wen)時間根據工件材質及對(dui)滲層深度的要(yao)求來(lai)考慮。
不銹(xiu)鋼(gang)離子滲氮(dan)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)藝規范(fan)及效果(guo)見表7-4.
不銹(xiu)鋼離子滲氮常見缺陷及解決辦法見表7-5.
f. 離子滲氮件尺寸增(zeng)量和(he)變形
離(li)子(zi)滲(shen)氮較氣(qi)體滲(shen)氨(an)的主要(yao)優點之一是變(bian)(bian)形(xing)小，但(dan)不是無變(bian)(bian)形(xing)，而一般(ban)情況下，經離(li)子(zi)滲(shen)氮后的滲(shen)氨(an)表面不再加(jia)工（含(han)磨削加(jia)工），所(suo)以，對尺(chi)(chi)寸(cun)精(jing)度要(yao)求嚴或極易變(bian)(bian)形(xing)的工件（如(ru)薄(bo)壁(bi)環(huan)），應掌握離(li)子(zi)滲(shen)氨(an)時可能(neng)產生的尺(chi)(chi)寸(cun)增(zeng)量和變(bian)(bian)形(xing)規律，必要(yao)時，在(zai)滲(shen)氮前的精(jing)加(jia)工留(liu)量上予以合(he)理考慮。表7-6提(ti)供(gong)的離(li)子(zi)滲(shen)氮尺(chi)(chi)寸(cun)增(zeng)量和可能(neng)產生的徑(jing)向變(bian)(bian)形(xing)結果供(gong)參考。
