渗氮的工艺特点、目的和应用

渗氮是向零件表面渗入氮离子形成氮化层的过程、为了保证零件内部获得必要的力学性能需要在渗氮前进行调质处理，使零件心部获得索氏体组织，同时为了减少在渗氮中的变形，在切削加工后，一般需要对零件进行消除应力的高温回火。

渗氮分为液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮，可将不需要渗氮的部位预先镀锡（用于结构钢零件），或镀镍（用于不锈钢零件）。或采用涂料法或进行磷化处理。

渗氮提高零件表面硬度耐磨性和疲劳强度（实现这一目的为强化渗氮）以及抗蚀能力（抗蚀渗氮）

强化渗氮用钢通常是用含有AI、Cr、Mo等合金元素的钢，如38CrMoAI（目前专用的渗氮钢种），其他如40CrMo、35CrMo、42CrMo、50CrV、12Cr2Ni4A等钢种也可以用来渗氮。用Cr-Al-Mo钢渗氮得到的硬度比Cr-Al-VG钢的硬度高，但其韧性不如后者。抗蚀渗氮的常用的材料是碳钢和铸铁

渗氮层厚度根据渗氮的工艺性和使用性能一般不超过0.6～0.7㎜。

渗氮广泛用于各种高速传动的精密齿轮，高精度机床的主轴，如镗杆，磨床主轴，在变向负荷工作条件下要求很高疲劳强度的零件如高速柴油机轴及要求变形很小和一定抗热，耐蚀工作条件下耐磨的零件，如发动机的汽缸、阀门，这里我们阀门设计中常常会用到渗氮工艺的零件是阀门上用到的的阀杆。

离子氮化工艺特点是利用稀薄的含氮气体的辉光放电现象进行的。气体电离后产生的氮，氢离子在电场作用下向零件移动以很大的速度冲击零件表面，氮被零件吸附，并向内部扩散形成氮化层。氮化前应经过消除切削加工引起的内应力的人工时效，时效的温度低于调质回火温度，高于氮化温度。

离子氮化,基本上适用所有的钢铁材料，但含有Al、Cr、Ti、Mo、V等合金元素的合金离子氮化后比碳钢离子氮化后的硬度高。多用于精密零件和一些要求耐磨，而该种材料如不锈钢用其他处理方法又难于达到高的表面硬度的零件。