等離子滲氮簡介
離子滲氮法是由德國人B.Berghaus于1932年發(fā)明的。目前,我國在離子滲氮的某些理論和技術(shù)方面已處于高水平。該法在0.1-10Torr的含氮?dú)夥罩?,以爐體為陽極,被處理工件為陰極,在陰陽極間加上數(shù)百伏的直流電壓,由于輝光放電現(xiàn)象便會(huì)產(chǎn)生象霓虹燈一樣的柔光覆蓋在被處理工件的表面。此時(shí),已離子化了的氣體成份被電場加速,撞擊被處理工件表面使其加熱。同時(shí)依靠濺射及離子化作用等進(jìn)行滲氮處理。
與氣體滲氮相比,離子滲氮具有許多優(yōu)點(diǎn),主要表現(xiàn)在 :
1、離子滲氮是在真空中進(jìn)行,因而可獲得無氧化的加工表面,也不會(huì)損壞被處理工件的表面光潔度。而且由于是在低溫下進(jìn)行處理(380℃起即可進(jìn)行滲氮處理),被處理工件的變形量極小,尺寸穩(wěn)定性好,可以滿足精密模具及高精度的零部件要求,處理后無需再進(jìn)行加工,極適合于成品的處理。
2、氣體滲氮時(shí)間長表面粗糙,硬而脆不耐磨。氣體滲氮的工件,表面通常會(huì)出現(xiàn)較厚(20um以上)的化合物層,這是由ε+γ′兩相組成的不均勻混合物層,里層則為擴(kuò)散層。因此,在化合物層內(nèi)產(chǎn)生三向顯微應(yīng)力,若在此應(yīng)力方向上再略加外力,就會(huì)產(chǎn)生微小裂紋,此裂紋逐漸擴(kuò)展而使整個(gè)化合物層剝落。含鉻、鋁滲氮鋼的化合物層很脆,氣體滲氮后一般均要把它磨去后才能使用。而離子滲氮可以通過控制氣氛中氮?dú)夂蜌錃獾谋壤梢垣@得5-30um厚的脆性較小的ε相單相層或0-8um厚的韌性γ′相單相層,也可以得到韌性更優(yōu)的無化合物層而僅有擴(kuò)散層的滲氮層,這樣可以不需要磨削直接裝機(jī)使用。
3、由于不銹鋼表面鈍化膜的阻礙,傳統(tǒng)的氣體滲氮前必須做去鈍處理,因工藝十分繁雜,且不易控制,效果也難保證。離子滲氮的濺射作用可有效地除去這層鈍化膜,而無需做去鈍處理,因此離子滲氮工藝為不銹鋼的表面強(qiáng)化提供了一條新的途徑。
4、經(jīng)離子滲氮的工件滲氮層致密性好,硬度高,耐磨性、抗咬合性及抗蝕性等方面均優(yōu)于氣體滲氮。