第六章-表面渗氮.ppt

Click to edit Master title style,*,1,表面扩渗新技术,材料表面热扩渗处理是将工件放入一定的,活性介质中，使金属元素或非金属元素扩散到,工件表层中，改变表层化学成分，可得到一扩,散合金层，有时表面上还会形成化合物层，从,而获得所需的组织和性能。该技术的突出特点,是表面强化层的形成主要依靠加热扩散的作,用，渗层与金属基体的结合是冶金结合，它,们之间无明显的分界面，它们的成分、组织和,性能是逐渐变化的。,2,按接触介质划分有固体法、液体法、气体法和等离子法。,按渗入元素的种类进行分类，渗碳、渗氮、如渗硼、氮碳共渗、硼铝共渗等。,1,固体法,1,）粉末法,粉末法是固体法中最普通的方法，历史最为悠久，至今世界各国仍以此法应用最多。,3,这种方法的早期应用是把工件埋入装有渗层,金属粉末的容器里进行加热扩散，但由于烧结,使得表面难以清理，后来便进行了改进，在粉,末中加入了防粘结粉末（如,Al,2,O,3,）和活化剂,（助渗剂）。活化剂一般为卤化物，如,NH,4,Cl,，,NH,4,I,等。,粉末法的优点是设备简单，操作容易，适用,于形状复杂的工件的渗镀；缺点是效率低，尺,寸受限制，温度高，时间长，基体金属的强度,有一定降低。,4,2,）流化床法,这种方法与粉末法相似，不同之处是将工件,放于带有固体渗剂的流化床内，然后加热，同,时通入运载气体（,H,2,，,Ar,），使之与流体粒,子反应产生欲渗金属的活性原子渗入工件。,优点,:,传热性好，渗速快，渗层质量高,有利,于机械化和自动化；,缺点,:,流化床设备装置成本极高，运转费用,大，因此这种方法尚未推广使用。,5,2,液体法,目前世界上采用的较新的液体法热扩渗技术,是盐浴法，其基本原理是在金属盐熔融液体中,加入,V,、,Nb,、,Cr,、,Ti,、,Ta,等铁合金粉末，然,后把含有较高,C,，,N,的钢件浸入（可预先进行,渗碳、氮化或碳氮共渗），在,800,1250,温,度下，经过,0.5,10h,的时间后；可在表面上形,成一极硬的金属的碳氮化合物薄层，从而赋予,工件表面高的耐磨性。,6,3,气体法,气渗首先把工件加热到渗剂原子在基体中能,产生显著扩散的温度，然后把含有渗入金属卤,化物（,M,Cl,2,）的氢气通人，气体和表面接触,时，工件表面的金属和氢本身与,M,Cl,2,发生反,应。,气体渗的优点是渗层厚度均匀，易控制，对,异形件和小孔结构的渗镀效果好，且无粉尘，,劳动条件好。,7,4,等离子法,等离子法是利用物质的第四态,等离子体进,行渗镀。等离子体是利用低真空下气体辉光放,电获得的，因为离子活性比原子高，加上电场,的作用，因此渗速较高，质量较好。但是该法,除离子氮化已经成熟，包括渗碳在内的离子渗,金属尚在开发之中。,8,4.1,渗硼技术,渗硼是将工件置于含硼的介质中，经过加热,和保温，使硼原子渗入其表面，形成硼化物的,工艺过程。,硼原子半径为,0.82,，与过渡元素原子半径,之比大都大于,0.59,，因而，硼与过渡族元素形,成的化合物，具有远比正常的间隙相要复杂得,多的晶体结构，如,FeB,、,Fe,2,B,、,TiB,2,、,ZrB,2,等，硬度极大，热稳定性好，几乎比相应的碳,化物、氮化物的硬度和热稳定性都要高。,9,4.1,渗硼技术,钢的渗硼层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐热,性能均比渗碳层和氨化层高。此外，微量的硼还,能增加钢的淬透性。,4.1.1,渗硼原理,在渗硼过程中，含硼介质发生化学反应，生成,流体含硼组元，流体含硼组元通过邻接金属表面,的“边界层”进行外扩散，扩散到金属表面并被吸,附，然后发生各种界面反应，生成活性硼原子、,活性硼原子由金属界面向纵深迁移，从而形成有,一定深度的渗硼层。,10,4.1.1,渗硼原理,由图,Fe-B,相图可知，在,、,相中溶解硼,的能力极微，在,1149,时，,相中具有最大溶,硼量为,0.02%,，而溶碳量大于,2%,，氮的溶解,度更大。随着硼在铁中渗入量的增加，硼与铁,依次形成稳定的化合物,Fe,2,B,和,FeB,，这些铁的,硼化物，在高温时也具有较高的稳定性。,硼在,Fe,中只能以置换固溶体的形式存,在，而在,Fe,中既可以置换固溶体的形式存,在，又可以间隙固溶体的形式存在。,11,4.1.1,渗硼原理,因置换固溶体形式的扩散比间隙固溶体形式,困难得多，因此，硼在,Fe,中扩散速度远大,于硼在,Fe,中的扩散速度，因此，渗硼温度,大多选在钢处于奥氏体状态的温度范围内。,4.1.2,渗硼工艺方法,渗硼的方法有固体法、液体法和气体法。比,较常用的是固体法和液体法。,12,4.1.2,渗硼工艺方法,(1),固体渗硼,渗剂：供硼剂、活化剂、填充剂组成。,供硼剂：提供硼源，它在活化剂的催化作用,下提供硼原子，硼铁和碳化硼在目前是使用得,较多的供硼剂。,活化剂：提高渗剂的活性，理想的活化剂不,仅可降低渗剂成本，而且可提高渗速，增加渗,层深度，改善渗层组织性能。,13,4.1.2,渗硼工艺方法,(1),固体渗硼,填充剂：渗硼介质的分散剂和载体，一般由,惰性物质组成。,三方面的作用：,1,）使复合渗剂均匀分布其中，以便工件和渗,剂均匀接触，使渗剂保持适当的浓度，保证,渗层的均匀性；,2,）产生或保持还原气氛，以保持渗硼件表面,的活性；,3,）防止渗剂的烧结，提高渗剂的松散性。,14,4.1.2,渗硼工艺方法,(1),固体渗硼,固体法渗硼又分为粉末渗硼和膏剂渗硼。,1),粉末渗硼,粉末渗硼是将工件埋入含硼粉末中装箱密,封，并在箱式或井式电炉中加热保温。它具有,设备简单、清洗容易的优点，适合批量处理。,生产上常用的渗硼剂多由硼铁、碳化硼、无水,硼砂和适量的氧化铝及卤化物组成。处理温度,在,900,1000,，时间为,1,5h,。,15,4.1.2,渗硼工艺方法,(1),固体渗硼,1),粉末渗硼,适当调整渗硼剂的成分可获得耐磨而又不脱,落的,FeB,相表面层。该法质量稳定、操作简,便，已在生产中应用。,2),膏剂渗硼,在粉末渗硼剂的基础上加入一定量的粘结,剂，形成膏状渗剂，然后涂在工件表面进行渗,硼，膏剂渗硼尤其适合大件局部处理。,16,4.1.2,渗硼工艺方法,(1),固体渗硼,2),膏剂渗硼,在膏剂法渗硼剂中，加入粘结剂的作用是使,渗剂能涂附于金属表面。常用的粘结剂有甲基,纤维素、水解硅酸乙酯、松香酒精、可溶性淀,粉、水玻璃加浆糊等。粘结剂的选择对渗硼后,渗剂的脱落性有重要影响。该法渗层均匀致,密，表面质量好。,17,4.1.2,渗硼工艺方法,(2),液体渗硼,液体渗硼包括电解盐浴渗硼和非电解盐浴渗,硼。,1,）电解盐浴渗硼是日本丰田汽车公司和美国,通用电器公司以及前苏联的一些工厂在生产上已,经采用的方法。电解时浸在熔融硼砂中的工件作,阴极，容器或石墨棒为阳极进行电解渗硼。电解,渗硼速度快、渗剂便宜。渗层深、易调节；但也,有渗层欠均匀、坩埚寿命较短等缺点。,18,4.1.2,渗硼工艺方法,(2),液体渗硼,2,）非电解盐浴渗硼是目前国内应用较多的,一种方法，该法是在硼砂和硼酸的混合熔盐中,加入渗硼剂（如,B,4,C,）进行渗硼。,4.1.3,渗硼层的组织与性能,渗硼后的渗层组织由表向里依次为,FeB,、,Fe,2,B,、过渡层、心部组织，即由化合物、过,渡层和基体组织三部分组成。,19,4.1.3,渗硼层的组织与性能,渗硼层具有如下性能：,（,1,）高硬度和耐磨性。碳钢渗硼后表面硬度,可达,1400,2000HV,，具有极高的耐磨性。试,验表明，渗硼试样的耐磨性能比其它任何处理,（如渗碳、碳氮共渗等）的都高。此外，渗硼,处理还有比较高的耐腐蚀磨损和泥浆磨损能,力。,20,4.1.3,渗硼层的组织与性能,（,2,）高的红硬性。钢铁渗硼后形成的铁硼化,合物（,FeB,、,Fe,2,B,）是一种十分稳定的金属化,合物，它具有良好的红硬性，经渗硼处理的工,件一般可在,600,下可靠地工作。,（,3,）良好的耐腐蚀性和抗氧化性。渗硼层对,盐酸、硫酸、磷酸及碱具有良好的抗蚀性，在,600,下硼化物层抗氧化性良好。例如,45,钢渗,硼后在盐酸、硫酸水溶液中的耐腐蚀性比渗硼,前提高,5,14,倍。,21,4.1.4,渗硼的应用,近年来，在渗硼领域里，人们在渗硼的基础理,论、工艺过程和工业应用等方面进行了大量的研,究，取得了重要的进展，该工艺已逐渐成为广泛,应用的表面扩渗处理工艺。,目前，渗硼主要用于耐磨并且兼有一定的耐蚀,性方面，例如钻井用的泥浆泵零件，滚压模具、,热锻模具及某些工夹具等。近年来，渗硼还逐渐,扩大到硬质合金、有色金属和难熔金属，例如难,熔属的渗硼已经在宇航设备中获得应用。,22,4.1.4,渗硼的应用,渗硼还可用于印刷机凸轮、止推板、各种活,塞、离合器轴、压铸机料筒与喷嘴、轧钢机导,辊、油封滑动轴、块规、闸阀和各种拔丝模,等。,23,4.2,渗金属,渗金属工艺（,Diffusion Metallizing,）就是采用,加热的方法，使一种或多种金属扩散渗入零件表,面形成表面合金层的方法。这一表面层被称为渗,层或扩散渗层。渗金属的特点是：渗层是靠加热,扩散形成的，所渗元素与基体金属常发生反应而,形成化合物相，使渗层与基体结合牢固，其结合,强度是电镀、化学镀等机械结合所难以达到的。,渗层具有不同于基体金属的成分和组织，因而可,以使零件表面获得特殊的性能，如抗高温氧化、,耐腐蚀、耐磨损等性能。,24,4.2.1,渗铬,渗铬（,Chromizing,）的目的主要有两个：,一是为了提高钢和耐热合金的耐蚀性和抗氧化,性，提高持久强度和疲劳强度；二是为了用普,通钢材代替昂贵的不锈钢、耐热钢和高铬合金,钢。,（,1,）渗铬的方法,1,）固体粉末渗铬,目前工业生产中应用较多的方法。,25,(1),渗铬的方法,1),固体粉末渗铬,该法是将工件埋入渗铬剂中，放在高温的密封,容器中保温一定的时间进行渗铬。渗剂一般由金,属铬粉（或铬铁粉）、适量的,Al,2,O,3,（或,SiO,2,）,和卤化铵配成。渗铬一般为,950,1100,，时间,为,4,10,小时。,固体粉末渗铬工艺虽然简单，但由于其加热,温度高、保温时间长、渗层薄、铬耗量大，因,此限制了此工艺的推广应用，近年又发展了多,种固体粉末渗铬法。,26,(1),渗铬的方法,1),固体粉末渗铬,（,a,）固体粉末通氢渗铬法 氢气促进了化学还,原反应的进行，使之产生更多的活性,Cr,，加,快了渗速。例如低碳钢在,1000,、保温,6h,后，,可渗,55m,。,（,b,）不含卤化物的渗铬法 主要用于粉末冶金,件渗铬，可防止残留卤化物的腐蚀。,27,(1),渗铬的方法,1),固体粉末渗铬,（,c,）快速渗铬法 利用高频感应加热或直接通,电加热，使零件迅速加热到高温，从而能在很,短的时间内得到一定厚度的渗铬层。这种方法,大大缩短了工艺周期，并保持零件心部性能不,变。快速渗铬的方法很多，诸如在活性粉末渗,铬剂中的快速渗铬，在真空中的快速渗铬，用,铬的电镀层快速渗铬等。,28,(1),渗铬的方法,1),固体粉末渗铬,（,d,）膏剂渗铬法 将渗铬剂调成糊状涂敷在零,件上，通过感应加热使,Cr,渗入工件表面。膏,剂由渗铬源、熔剂和粘结剂配成。渗铬源是铬,粉或铬铁粉，溶剂是冰晶石，粘结剂可用水玻,璃、干性油漆、清漆、硅酸盐等。膏剂渗铬可,提高渗铝剂的利用率，而且可大幅度加快渗铬,速度。,29,(1),渗铬的方法,2),气体渗铬,气体渗铬的反应机理与固体粉末法相似，在,密封的电炉中进行。气体渗铬的介质多为铬的,氟化物、氯化物。渗铬气氛（卤化铬）可在炉,外制取，也可在炉内放置铬或铬铁粉末，通以,Cl,2,和,H,2,制取。卤化铬气体在工件表面通过置,换、还原、热分解等反应，产生活性,Cr,原子,而渗入工件表面。,30,(1),渗铬的方法,2),气体渗铬,如在密封的炉子中通入,CrCl,2,、,N,2,（或,H,2,+N,2,）对,42CrMo,进行,10004h,气体渗,铬，可获得,40m,的渗层。,气体渗铬具有渗速快、劳动强度小、渗层质,量高、表面光洁、无粉尘危害等优点，但氢气,易爆炸、氯气有毒，要注意防护。,31,(1),渗铬的方法,3),液体渗铬,液体渗铬是在含有活性铬原子的盐浴中进行,的，具有设备简单、加热均匀、生产周期短、,可直接淬火等特点。液体渗铬主要有硼砂盐浴,渗铬和氯化物盐浴渗铬两类。盐浴渗铬（即,TD,法）是先将硼砂熔化（,740,），然后将烘,干（,120,150,）的铬粉或碳素铬粉加人硼砂,浴中，升温到渗铬温度把（,850,1050,）,时，再将工件放入渗铬。,32,(2),渗铬层的性能及应用,1,）抗氧化性能 渗铬件具有良好的抗高温氧化,和抗高温腐蚀性能。工件经渗铬后可在,800,以上较长时间使用，在,900,仍有一定的抗氧,化能力。渗铬钢的抗氧化性能较渗铝钢更优。,低碳钢渗铬，在,700,时其抗氧化能力可比不,渗铬钢高,1000,倍。奥氏作耐热钢、镍基和钴基,合金材料渗铬后，抗高温氧化性能可显著提,高。,33,(2),渗铬层的性能及应用,2,）耐腐蚀性能 工件经渗铬处理后具有良好的,耐蚀性，在潮湿空气、水、强碱液、过热蒸汽,和其他许多介质中都有良好的耐蚀性；能耐硫,酸和硝酸的浸蚀；但耐盐酸腐蚀性差。,3,）耐磨性能 含,0.25%C,的碳钢渗铬后表面硬,度为,1300,1600HV,；而,1.0%,1.2%,的碳钢,渗铬后表面硬度达,1750,1800HV,。碳化铬层,具有高硬度、低摩擦系数（与金属对摩），因,此耐磨性很高。例如，渗铬高碳钢的耐磨性比,GCr15,钢还高几倍，与渗硼层耐磨性相近。,34,(2),渗铬层的性能及应用,4,）力学性能 渗铬后普通碳钢晶粒粗大，静拉,伸强度和韧性下降，为此需进行热处理；渗铬,可显著提高钢在高温下的持久强度。,渗铬可以代替不锈钢和耐热钢用于制造机械,和工具。如：仪表中的叶轮、浮子、弹簧管等,零件；还可用于飞机、船舰、电站的燃气轮机,叶片等高温部件。,35,4.3,共渗,共渗是指将工件置于含有至少两种欲渗元素,的渗剂中，经过一次加热扩散过程，使多种元,素同时渗入工件表层的扩散渗入工艺。,4.3.1,硫氮共渗（,Sulphnitriding,）,硫氮共渗的目的是为了兼顾渗硫、渗氮二者,的优点，其共渗层的组织、性能与渗氮后渗硫,基本相同，但工艺简单。渗层最外层的微孔组,织可储存润滑油、降低摩擦系数，次层硬度较,高，因而耐磨性尤其抗粘着、咬合性能显著提,高。,36,4.3,共渗,4.3.1,硫氮共渗（,Sulphnitriding,）,硫氮共渗的工艺方法有盐浴法，气体法、离,子法等。,经气体硫氮共渗后的金相组织分为三层。最,外层是,FeS,，第二层是以,Fe2,3N,为主的氮化,物白亮层，第三层是氮的扩散层。硬度峰值可,达,1000HV,，由表及里的硬度变化较平缓。,37,4.3,共渗,4.3.1,硫氮共渗（,Sulphnitriding,）,用高速钢刀具进行了硫氮共渗处理与不处理,的对比试验发现，在不润滑条件下前者使用寿,命较后者提高,2,倍以上；在润滑条件下，加工,低硬度零件时可提高,0.5,2,倍，加工中硬度零,件（,310,400 HB,）时可提高,1.5,6,倍。,38,4.3,共渗,4.3.2,含硼共渗,渗硼层硬度高，耐磨性好，而且具有一定的,耐热性和对某些介质的抗蚀能力，但亦存在脆,性高等缺点，为了降低渗硼层的脆性，为进一,步提高渗硼层的耐磨性、耐热性和耐蚀性，改,善其脆性，产生了硼和其他元素共渗的各种工,艺。,39,4.3,共渗,4.3.2,含硼共渗,(1),硼铝共渗,粉末法硼铝共渗在铝铁合金（,50%Al,）、硼,砂和氯化铵等混合物中进行。如,21%B,4,C,4%Na,2,B,4,O,7,3%NH,4,Cl,72%,铝铁合金；,49%Al,2,O,3,29.4%B,2,O,3,19.6%Al,2%NaF,，将渗剂和工件同时装入容器，用水,玻璃调耐火泥密封，干燥后装入炉内。共渗温,度为,800,以上，,1050,以下，时间为,4,6h,。,40,4.3,共渗,4.3.2,含硼共渗,(1),硼铝共渗,膏剂法硼铝共渗剂由硼的化合物、铝的化合,物和粘结剂组成，如,50%B,4,C,50%Na,3,AlF,6,粘结剂。,硼铝共渗能明显地提高疲劳强度，特别是腐,蚀疲劳强度，同时明显降低钢在空气介质和腐,蚀介质中循环受载的应力敏感性。,41,4.3,共渗,4.3.2,含硼共渗,(2),硼氮共渗,硼原子半径为,0.82,，氮原子半径为,0.75,。,对硼而言，氮在钢中的溶解量大得多，由于氮,原子渗入能力强，所形成的渗层和过渡层深，,因此，硼氮共渗能降低硬度梯度，减小渗硼层,的脆性。,42,4.3,共渗,4.3.2,含硼共渗,(2),硼氮共渗,膏剂法硼氮共渗由供硼剂、供氮剂、催渗,剂、填充剂组成。将原料用粘结剂调成糊状涂,在洁净的工件表面，涂层厚,3,4mm,，共渗温,度,890,。氮的渗入减少了渗层的脆性，提高,了韧性。,5CrMnMo,钢柴油机连杆模具共渗处,理后，寿命提高,2,3,倍。,43,4.4,等离子体扩散渗入方法,等离子体扩散渗入是利用低真空中气体辉光放电产,生的离子轰击工件表面，使表面成分、组织结构及性,能发生改变的处理方法。,通过辉光放电获得的等离子体实际上是正离子、负,离子、分子、中性原子、电子、光子等各种粒子的复,合体。其中的带电粒子在电场的作用下作定向运动，,具有足够能量的粒子与中性的气体原子或分子相撞，,会使其处于激发态，成为活性原子或离子。这些活性,原子或离子，比较容易被金属表面吸收，进人金属内,部。,44,4.4,等离子体扩散渗入方法,用等离子体方法进行渗镀有以下优点：,（,1,）由于离子对表面的轰击可使表面高度活化，加,之离子和随离子一起冲击表面的活性原子都易被表,面吸收，因而渗镀速度快。例如，在指定的温度和,氮化层深度时，离子渗氮比气体渗氮的时间缩短,1,倍。,（,2,）可方便地通过调整渗剂气成分、有关电参数和,气体参数控制渗层组织。,45,4.4,等离子体扩散渗入方法,（,3,）由于离子的轰击作用，可以去除氧化膜和钝化膜，对于那些易氧化或钝化的金属，如不锈钢等特别适合。,（,4,）辉光放电可均匀地覆盖于工件表面，因此比较适合形状复杂及多沟槽和孔隙工件的处理。,（,5,）易实现工艺过程的计算机控制。,46,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,辉光离子渗氮简称离子氮化，是把被处理的工件放,在真空室，抽真空至,13.3,1.33Pa,，然后充以稀薄的含,氮气体，在阴阳极间加上直流高压后，气体被电离而,发生辉光放电，放电过程中氮离子在高压电场的作用,下，冲向阴极表面，产生大量的热把工件加热到所需,的温度，同时氮的离子或原子为工件表面所吸附，并,迅速扩散，形成了一定厚度的氮化层。,47,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(1),离子氮化机理,普通气体氮化仅靠氮的分解提供活性氮原子，而,离子氮化是由多种方式提供氮原子。在辉光放电,中，具有高能量的氮、氢离子轰击作为阴极的工,件，一部分离子直接为表面所吸附，渗入工件，另,一部分通过阴极溅射轰击出电子及铁、氧等原子。,溅射出的铁原子与附近的活性氮原子结合，形成,FeN,，被工件吸收。,48,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(1),离子氮化机理,FeN,受到高温作用和离子的轰击会按照,FeNFe,2,NFe,3,NFe,4,N,的顺序分解为低价氮化,铁，同时析出原子氮。析出的原子氮会向工件内部,渗入。离子的轰击还可使材料生成晶格缺陷，促进,氮的扩散。,49,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(2),离子氮化层的典型组织,通常离子氮化层可能出现四种典型组织：,（,a,）只有扩散层；,（,b,）,（,Fe,4,N,）化合物扩散层；,（,c,）,化合物（,Fe,3,N,）扩散层；,（,d,）,化合物,化合物扩散层。,50,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(2),离子氮化层的典型组织,化合物韧性较好，强度较高，单相的,化合物组,织主要用于承受较大动力载荷又要求耐磨的工作条,件。,化合物耐磨和耐蚀性好，但脆性大。主要用,于耐磨耐蚀工件。纯扩散层主要用于不能增加脆性,的模具钢、耐磨合金等工件，用于不锈钢可使其耐,蚀性降低的程度最小；通过控制有关工艺参数可以,获得希望的氮化层。,51,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(3),钢离子氮化后的性能,（,a,）硬度 钢经离子氮化后表面硬度的提高是明显,的。当然提高幅度与具体工艺有关。,（,b,）疲劳强度 氮化可以提高疲劳强度，且随氮化,层深度的增加而增加。,（,c,）强韧性 只有扩散层时韧性最好，单相,氮化,物层时次之，单相,氮化层最差。,52,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(4),离子氮化与其它氮化方法的比较,离子氮化与其它氮化方法比较具有如下主要特,点：,（,a,）化速度快，处理温度低，热效率高，热变形,小。,（,b,）离子渗氮不生成脆性相，渗层致密，提高了渗,氮件的耐磨性、耐蚀性和抗疲劳性能。,53,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(4),离子氮化与其它氮化方法的比较,（,c,）用辉光放电直接加热工件表面，无需辅助加热,设备，方便、节能，又可获得均匀的加热温度。,（,d,）因为是真空处理，表面无氧化，无污染，劳动,条件好，社会效益明显。,（,e,）用普通方法难以氮化的不锈钢、钛等都可进行,离子氮化。,54,4.4,等离子体扩散渗入方法,4.4.1,离子氮化（,Plasma Nitrizing,）,(5),离子氮化的应用,离子氮化的应用范围极广。碳钢、合金结构钢、,高速钢、铸铁、耐热钢及耐蚀钢、难熔金属及其合,金都可以用离子氮化强化表面。例如，机床工业中,用离子氮化大批量的齿轮、丝杆、离合器、顶针,套、轴等。切削工具通过离子氨化，可提高寿命,1.5,2,倍，用于连杆、曲轴的热锻模，寿命提高刃,140%,260%,。,55,一次装炉,23000,个活塞环,56,液压元件氮化后,液压元件氮化前,57,不同形状零件混装,各种工具混装,58,无化合物层氮化,59,氮化钢的氮化,