離子滲氮、氣體滲氮和液體滲氮的比較

分類：工藝園地
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發(fā)布時間：2018-05-10 15:25
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離子滲氮、氣體滲氮和液體滲氮的比較

【概要描述】目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的氮化方法有三種，即液體氮化、氣體氮化和離子氮化，三種氮化方法之間具有互補性。　　隨著人們環(huán)保意識的加強，一系列環(huán)保法律法規(guī)相繼出臺，液體氮化和氣體氮化因污染問題已不為都市工業(yè)所接受，相繼從都市工業(yè)中退出。如上海市除真空熱處理、感應(yīng)熱處理和離子滲氮工藝可繼續(xù)留在市內(nèi)從事生產(chǎn)外，其他熱處理工藝生產(chǎn)都已搬出市區(qū)，另求生存之道。　　除上述突出弊端外，液體氮化因受設(shè)備容量限制，對大型零件

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詳情

　　目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的氮化方法有三種，即液體氮化、氣體氮化和離子氮化，三種氮化方法之間具有互補性。

　　隨著人們環(huán)保意識的加強，一系列環(huán)保法律法規(guī)相繼出臺，液體氮化和氣體氮化因污染問題已不為都市工業(yè)所接受，相繼從都市工業(yè)中退出。如上海市除真空熱處理、感應(yīng)熱處理和離子滲氮工藝可繼續(xù)留在市內(nèi)從事生產(chǎn)外，其他熱處理工藝生產(chǎn)都已搬出市區(qū)，另求生存之道。

　　除上述突出弊端外，液體氮化因受設(shè)備容量限制，對大型零件的氮化也顯得無能為力，而且零件經(jīng)液體氮化后，表面疏松較嚴(yán)重，更限制了其應(yīng)用范圍。但客觀地將，液體氮化對某些材質(zhì)的小工件氮化仍具有其獨到之處。

　　氣體氮化因工藝周期長（如氮化層深度要求為0.6mm時，其保溫時間可長達90小時）、氨氣消耗量大、能源消耗多、生產(chǎn)成本高，廢氣、廢水難以處理，其應(yīng)用范圍也正在逐步縮小。

　　與上述兩種氮化方法相比，離子氮化法具有以下一些優(yōu)點：

　　①由于離子氮化法不是依靠化學(xué)反應(yīng)作用，而是利用離子化了的含氮氣體進行氮化處理，所以工作環(huán)境十分清潔而無需防止公害的特別設(shè)備。

　?、谟捎陔x子氮化法利用了離子化了的氣體的濺射作用，因而與以往的氮化處理相比可顯著的縮短處理時間（離子滲氮的時間僅為普通氣體滲氮時間的1/3—1/5）。

　　③由于離子氮化法利用輝光放電直接進行加熱，也無需特別的加熱和保溫設(shè)備，且可以獲得均勻的溫度分布，與間接加熱方式相比加熱效率可提高2倍以上，達到節(jié)能效果（能源消耗僅為氣體滲氮的40—70％）。

　?、苡捎陔x子氮化是在真空中進行，因而可獲得無氧化的加工表面也不損害被處理工件的表面光潔度。而且由于是在低溫下進行處理，被處理工件的變形量極小，處理后無需再行加工，極適合于成品的處理。

　?、萃ㄟ^調(diào)節(jié)N、H和其他組份等氣體的比例，可自由地調(diào)節(jié)化合物層的相組成，從而獲得預(yù)期的機械性能。

　?、揠x子氮化從380℃起即可進行氮化處理，此外，對鈦等特殊材料也可在850℃的高溫下進行氮化處理，因而適應(yīng)范圍十分廣泛。

　?、哂捎陔x子氮化是在低氣壓下以離子注入的方式進行，因而耗氣量極少（僅為氣體滲氮的百分之幾），可大大降低處理成本。

　　正式基于以上諸多優(yōu)勢，離子氮化正逐步取代氣體氮化和液體氮化，成為二十一世紀(jì)中國熱協(xié)大力推廣的“綠色”氮化方法。

氣體氮化、液體氮化和離子氮化的比較

比較內(nèi)容	氣體氮化	液體氮化	離子氮化
1、對環(huán)境的污染較	重	重	無
2、是否需添置環(huán)保設(shè)施	需要	需要	不需要
3、可否為都市工業(yè)接受	不能	不能	能
4、生產(chǎn)周期	長	短	短
5、氨氣消耗量	大	———	極少
6、能耗	大	小	小
7、生產(chǎn)成本	高	較高	低
8、設(shè)備投資	較低	較低	較高
9、設(shè)備復(fù)雜性	簡單	簡單	較復(fù)雜
10、工藝重現(xiàn)性	好	好	好
11、氮化層組織可否控制	不能	不能	能
12、強化效果	良	良	優(yōu)良
13、能氮化的材料	較多	較多	多
14、對不銹鋼的氮化效果	很難操作	較好	容易操作、效果好
15、工件的變形	較大	較大	小
16、非氮化面的防護	繁瑣	繁瑣	容易
17、要求工件清洗干凈程度	較高	較高	高
18、對操作者的要求	較高	較高	較高
19、現(xiàn)場操作環(huán)境	較差	差	好
20、操作者的勞動強度	較大	較大	較小