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(qi)體滲氮(dan)
氣體滲氨(an)就是將工件放人密閉的(de)(de)加熱(re)爐內，通入一(yi)定壓力的(de)(de)含(han)氨(an)氣體（如氨(an)氣等(deng)），保(bao)持一(yi)定時(shi)間，從而完成滲氮的(de)(de)工藝方法。
氣體滲(shen)(shen)氮溫(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)在(zai)480~570℃之間。滲(shen)(shen)氮溫(wen)度(du)(du)越高。擴散速度(du)(du)越快，滲(shen)(shen)層越深。但(dan)滲(shen)(shen)氨(an)(an)溫(wen)度(du)(du)超過550℃時，合金氮化物發生集(ji)聚(ju)長大而(er)使滲(shen)(shen)層硬度(du)(du)下降。一(yi)般(ban)情況下，不銹鋼滲(shen)(shen)氨(an)(an)溫(wen)度(du)(du)都不太(tai)高。
保(bao)溫(wen)時(shi)間主要(yao)決定于(yu)滲氨深度(du)。保(bao)溫(wen)時(shi)間越(yue)長，滲氮層深度(du)越(yue)厚。但保(bao)溫(wen)時(shi)間太長，會因合金(jin)氮化(hua)物集聚(ju)長大而(er)使(shi)硬度(du)有下降的趨勢。
氨(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)對滲(shen)氮(dan)(dan)層的(de)(de)(de)硬度(du)及(ji)性質有(you)明顯的(de)(de)(de)影響。氨(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)與溫(wen)度(du)、壓力、氨(an)氣輸入速度(du)等條件(jian)有(you)關，太高(gao)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)，不(bu)能(neng)被工(gong)件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)物會以(yi)N2和H2形式存在(zai)，有(you)礙(ai)于滲(shen)氮(dan)(dan)效(xiao)果(guo)，隨著(zhu)氨(an)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)的(de)(de)(de)降低(di)(di)，工(gong)件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)量逐(zhu)漸增加(jia)到(dao)最大值，直至氨(an)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)降低(di)(di)到(dao)5%~10%時，分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)物氮(dan)(dan)原子已滿足不(bu)了工(gong)件(jian)吸(xi)收(shou)，工(gong)件(jian)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)量呈下(xia)降趨勢，滲(shen)氮(dan)(dan)硬度(du)降低(di)(di)，也達不(bu)到(dao)好的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)效(xiao)果(guo)。所以(yi)，在(zai)實際的(de)(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)度(du)、壓力條件(jian)下(xia)，氨(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)一般(ban)控制在(zai)15%~45%.不(bu)銹鋼中合金元(yuan)素含量高(gao)，阻礙(ai)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)和擴散，所以(yi)，不(bu)銹鋼滲(shen)氮(dan)(dan)時的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)應偏高(gao)，氨(an)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)(jie)率(lv)也相應提高(gao)。
氣體滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)根(gen)據要求的(de)不同，有一段滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)，二段滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)，三段滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)等方法。
一(yi)段滲(shen)氮(dan)是(shi)在同一(yi)溫度(du)條件(jian)下（一(yi)般(ban)在480~530℃之間）保持較長時間，在保溫時間內，依(yi)據(ju)滲(shen)氮(dan)溫度(du)適當控制氨(an)的分解率，完成(cheng)滲(shen)氮(dan)過(guo)程。
二段(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)是(shi)全部滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)過程分(fen)(fen)兩個(ge)階段(duan)完成(cheng)。第(di)一(yi)(yi)階段(duan)的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)(du)和氨分(fen)(fen)解(jie)率相似于(yu)(yu)一(yi)(yi)段(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)工藝，目的(de)(de)是(shi)在工件表面(mian)形(xing)成(cheng)高彌散(san)度(du)(du)的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)化物(wu)。第(di)二階段(duan)的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)(du)高于(yu)(yu)第(di)一(yi)(yi)段(duan)的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)溫(wen)度(du)(du)（一(yi)(yi)般在550~600℃).氨的(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率也高于(yu)(yu)第(di)一(yi)(yi)段(duan)滲(shen)氨時的(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)率，目的(de)(de)是(shi)促進氮(dan)(dan)(dan)(dan)在鋼中(zhong)的(de)(de)擴散(san)，增加滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)層深度(du)(du)，保證自表面(mian)向內層的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)濃度(du)(du)和硬度(du)(du)變(bian)化趨于(yu)(yu)和緩(huan)。因第(di)二段(duan)滲(shen)氨溫(wen)度(du)(du)稍高。所以，最(zui)終(zhong)表面(mian)硬度(du)(du)低于(yu)(yu)一(yi)(yi)段(duan)滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)硬度(du)(du)。
三段(duan)滲(shen)氮(dan)是在二段(duan)滲(shen)氮(dan)后(hou)，再(zai)加一段(duan)520℃左右保溫滲(shen)氮(dan)的(de)過(guo)程，目的(de)是提高表面硬(ying)度。
不銹(xiu)鋼常(chang)見的氣體滲(shen)氮工藝規(gui)范和(he)滲(shen)氮效果見表7-2。
不銹鋼氣體滲(shen)氮可能產生的缺(que)陷及防止措(cuo)施和改進(jin)方法(fa)見(jian)表 7-3 。
2. 離(li)子滲氮
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(zi)滲氮對(dui)設備、介質、電參數、爐(lu)內壓力等(deng)都有較嚴格的要求。
a. 離子滲氮(dan)設備
離子滲氮設備應滿足(zu)以(yi)下基本要求。
①. 設(she)備應設(she)置電(dian)壓(ya)、電(dian)流、溫度、真空(kong)度、氣(qi)體(ti)流量等指示儀表(biao)，有測溫裝置。
②. 供給設備的整流輸出電壓應連續可調，在(zai)200V以上不產生突跳(tiao)現象(xiang)。
③. 設(she)備有可靠的滅弧裝置。
④. 極限真(zhen)空度不(bu)低于(yu)(yu)7Pa,抽(chou)真(zhen)空時(shi)間不(bu)大于(yu)(yu)30min.
⑤. 在合理的供氣(qi)流(liu)量下，應保證設備的工作(zuo)真(zhen)空度在70~1070Pa.
⑥. 升(sheng)壓率不大于(yu)1.3×10-1Pa/min.
b. 滲氮介(jie)質
滲氮(dan)介質可采(cai)用(yong)氨氣或氮(dan)氫混合氣，要求其純度高（純度不低(di)于(yu)99.9%)、含(han)水(shui)量小(xiao)、成分穩定(ding)，進入滲氮(dan)爐前應干燥處(chu)理(li)。
氣體(ti)供應量(liang)(liang)與設備(bei)功(gong)率(lv)、爐內空間、工件(jian)量(liang)(liang)等有關，100kW離子(zi)滲氮爐一(yi)般為0.3~0.5m3/h.
c. 電(dian)壓(ya)與電(dian)流
在(zai)滲氮保溫階段(duan)，極間電壓可在(zai)400~800V、電流可在(zai)25~50A范圍(wei)內(nei)調(diao)整。調(diao)整的(de)依據應(ying)考慮(lv)工件大小(xiao)、裝爐量、工件易(yi)變(bian)形程度及要求的(de)升溫速度等因(yin)素。
d. 滲氮氣(qi)壓(ya)
離子滲(shen)氮常用氣壓(ya)范圍為100~1000Pa,選用壓(ya)力(li)時(shi)應顧(gu)及溫度均(jun)勻(yun)性(xing)和防止輝光不(bu)均(jun)勻(yun)。
e. 離子滲(shen)氮溫(wen)度(du)和保(bao)溫(wen)時間
離子滲氮溫(wen)度(du)和(he)保溫(wen)時(shi)間根據工件(jian)材質及對滲層深度(du)的要求(qiu)來考(kao)慮。
不銹鋼(gang)離子滲(shen)氮的主要工(gong)藝規范及(ji)效果見表7-4.
不銹(xiu)鋼離子(zi)滲氮(dan)常見缺陷及(ji)解(jie)決(jue)辦法見表7-5.
f. 離子(zi)滲氮件尺(chi)寸(cun)增量和變形(xing)
離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮較(jiao)氣體滲(shen)(shen)(shen)氨(an)的(de)(de)主(zhu)要(yao)優點之一是(shi)變(bian)形小，但不是(shi)無變(bian)形，而一般(ban)情況(kuang)下，經離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮后(hou)的(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)表面不再加工(gong)（含磨削加工(gong)），所以(yi)(yi)，對尺寸精度要(yao)求嚴或極易變(bian)形的(de)(de)工(gong)件（如(ru)薄(bo)壁環），應掌握(wo)離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氨(an)時可能(neng)產(chan)生的(de)(de)尺寸增量和變(bian)形規律，必要(yao)時，在滲(shen)(shen)(shen)氮前(qian)的(de)(de)精加工(gong)留量上(shang)予以(yi)(yi)合(he)理考慮。表7-6提供的(de)(de)離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮尺寸增量和可能(neng)產(chan)生的(de)(de)徑向(xiang)變(bian)形結(jie)果供參考。
