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表面滲氮處理

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一、滲氮處理概述

滲氮，又稱氮化，是在一定溫度下使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。這種工藝能夠改變工件表層的化學成分和組織結構，從而獲得優良的表面性能，如高硬度、耐磨性、疲勞強度和抗腐蝕性。滲氮處理原理滲氮過程中，通常使用氨氣作為氮源。在加熱和一定的壓力下，氨氣分解產生活性氮原子，這些氮原子不斷吸附到工件表面，并逐漸擴散滲入工件表層內。在滲氮層中，氮與鐵及鋼中的合金元素（如鋁、鉻、釩、鉬等）結合，形成各種氮化物（如氮化鐵、氮化鋁、氮化鉻等）。這些氮化物具有很高的硬度、熱穩定性和彌散度，從而顯著提高了工件表面的性能。

二、滲氮處理方法

滲氮處理有多種方法，其中常用的是氣體滲氮和離子滲氮： 

 ? 氣體滲氮：將工件放入密封容器中，通以流動的氨氣并加熱。根據滲氮溫度和氨氣分解率的不同，氣體滲氮又可分為等溫滲氮、二段式滲氮和三段式滲氮等方法。等溫滲氮是在恒溫下進行長時間保溫的滲氮工藝，適用于滲氮深度淺、尺寸精度和硬度要求高的零件。二段式滲氮和三段式滲氮則通過改變滲氮溫度和氨氣分解率，以加速氮原子的擴散，縮短滲氮周期，適用于滲氮層較深、批量較大的零件。

  ? 離子滲氮：利用輝光放電原理進行滲氮處理。在離子滲氮過程中，工件表面被輝光放電產生的離子轟擊，使氮離子加速滲入工件表層內。離子滲氮具有滲氮速度快、滲層均勻、工件變形小等優點。

三、滲氮處理應用

滲氮處理廣泛應用于各種需要提高表面硬度和耐磨性的金屬工件上，如齒輪、曲柄、凸輪軸、氣門零件、塑料注射成型螺釘和模具、壓鑄工具、鍛造模具、擠壓模具等。此外，滲氮處理還可用于提高零件的疲勞強度和抗腐蝕性，延長其使用壽命。