離子滲氮是輝光離子滲氮的簡稱,方法是將待處理的模具零件放在真空容器中,充以一定壓力(66.6~1330Pa)的含氮氣體(如氮或氮、氫混合氣)然后以被處理模具作陰極,以真空容器的罩壁作陽極,在陰、陽極之間加上400~800V的直流電壓,陰陽極間便產(chǎn)生輝光放電,容器里的氣體被電離,在空間產(chǎn)生大量的電子與離子。在電場的作用下,正離子沖向陰極,以很高速度轟擊模具表面,將模具加熱。高能正離子沖入模具表面,獲得電子,變成氮原子被模具表面吸收,并向內(nèi)擴(kuò)散形成氮化層,離子氮化可提高模具耐磨性和疲勞強(qiáng)度。
離子滲氮是利用了輝光放電這一物理現(xiàn)象,并以此作為熱源加熱工件,由此特點使它具有以下優(yōu)點:
1)加速了滲氮過程,僅相當(dāng)于氣體滲氮周期的1/2~1/3。
2)離子滲氮的溫度可比氣體滲氮低,可在350~500℃下進(jìn)行,工件變形比氣體滲氮小,所以,特別適應(yīng)于處理精密、復(fù)雜零件。
3)由于滲氮時氣體稀薄,工藝過程可控,與氣體滲氮相比,滲層的韌性和疲勞強(qiáng)度明顯地提高。
4)離子滲氮中發(fā)生離子轟擊而產(chǎn)生的陰極濺射現(xiàn)象,可以清除表面的鈍化膜,不銹鋼和耐熱鋼表面不經(jīng)處理可直接滲氮。
5)對材料的適應(yīng)性強(qiáng),適用于各種鋼種、鑄鐵和非鐵金屬。
6)局部防滲簡單易行,只要采取機(jī)械屏蔽即可。
7)經(jīng)濟(jì)性好,熱利用率高,省電、省氨。
離子滲氮存在的問題:
1)工件溫度的均勻性與測溫的準(zhǔn)確性尚待提高。