離子滲氮的工藝參數(shù)較多，除了常見的滲氮溫度和時間外，還與爐氣壓力、氣源、氣體壓力及流量、電壓與電流、抽氣速率等因素有關。

(1)滲氮溫度和時間

1)離子滲氮的滲氮溫度和氣體滲氮基本相同，一般為500~540℃，不同材料滲氮硬度與溫度之間均有一最佳對應值，一般在450~540℃之間。當溫度高于590℃時，會因氮化物的積聚而使硬度明顯下降。

升溫速度主要取決于工件表面的電流密度、工件體積與產(chǎn)生輝光的表面積之比以及工件的復雜程度與散熱條件等。為減少變形，升溫速度不宜過快，一般為150~250℃/h。保溫溫度要穩(wěn)定，波動要小。保溫溫度的穩(wěn)定性與爐壓及電壓有密切的關系，通過穩(wěn)定爐壓來穩(wěn)定電流密度，進而提高保溫溫度的穩(wěn)定性；通過穩(wěn)定電壓來穩(wěn)定電流密度，進而提高保溫溫度的穩(wěn)定性。

2)滲氮的保溫時間取決于滲氮件的材料以及滲氮層的厚度和硬度要求，保溫時間從幾十分鐘到幾十小時。當滲氮時間在20h以內時，離子滲氮的速度明顯大于氣體滲氮，當滲氮時間在20h以上時，兩種滲氮的速度接近。

(2)爐氣壓力。爐氣壓力是離子滲氮的一個重要參數(shù)?？諣t或工件裝爐后，氣壓應能達到6.67Pa以下。如果達不到此值，說明爐體有漏氣現(xiàn)象，漏入的空氣中的氧在滲氮過程中會使金屬表面氧化，影響滲氮質量；冷卻時漏入空氣，會使工件出現(xiàn)氧化色。

爐氣壓力與供氣流量和抽氣速率有關。在氣壓一定的條件下，真空泵的抽氣速率越大，氣體的流量就越大，氨氣的消耗量也就越大。在離子滲氮中，氣壓直接影響電流密度的大小。氣壓大，電流密度大，而電流密度又影響升溫速度和保溫溫度。在實際操作中，氣壓應在133～1066Pa之間，一般為266~800Pa。

爐氣壓力對滲氮層的組織有一定影響。高氣壓下化合物層中ε相含量增高，低氣壓易獲得γ′相。氣壓在40~2660Pa時，不易出現(xiàn)化合物層。

氣壓還決定輝光層的厚度，氣壓越大，dk越小，輝光層越薄，越有利于升溫。

(3)電壓。離子滲氮所需的電壓與爐氣壓力、電流密度、工件溫度及陰陽極間的距離等因素有關。在其他因素一定時，電壓升高，則電流密度增大；氣壓升高，則電壓下降。在實際操作中，通過調節(jié)電壓和氣壓來控制電流的大小，達到升溫和保溫的目的，保溫階段的電壓一般為500~700V。

(4)電流密度。電流密度直接影響供給工件的熱量的多少，主要根據(jù)滲氮溫度的要求來選擇。在升溫階段，需要的熱量多，電流密度也大；在保溫階段，需要的熱量較少，電流密度也較小。電流密度一般在0.5~20mA/cm²之間，常用0.5~3mA/cm²。

1/5