离子渗氮作为强化金属表面的一种利用辉光放电现象，将含氮气体电离后产生的氮离子轰击零件表面加热并进行氮化，获得表面渗氮层的离子化学热处理工艺，广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等 。

简介

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离子氮化，它早在1931年就已在实验室里取得成功并获专利。其所运用的辉光放电，是气体放电的一种重要形式。低气压辉光放电的击穿机制是，从阴极发射电子，在放电空间引形成相应离子，由此产生的正离子再轰击阴极使其发射出更多的电子。按其状态，辉光放电又可分为前期辉光、正常辉光和异常辉光三个不同阶段。

而大电流的稳定辉光放电设备在制造技术在当时有较大的困难；一直延迟到20世纪60年代初，人们在掌握辉光放电技术后，离子氮化才在少数国家生产中得到应用。目前世界各国包括我国在内，离子氮化生产已获得迅猛发展。

技术先进性

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离子氮化作为七十年代兴起的一种新型渗氮方法与一般的气体渗氮相比，离子渗氮的特点是：

1）渗氮速度较快，可适当缩短渗氮周期，离子氮化时间短，能缩短到气体氮化时间的1/3～2/3。。

2）渗氮层脆性小，离子氮化表面形成的白层很薄，甚至没有，另外引起的变形小，特别适宜于形状复杂的精密零件。

3）可节约能源和氨的消耗量，电能消耗为气体氮化的1/2～1/5，氨气消耗为气体氮化的1/5～1/20。

4）易于实现局部氮化，只要设法使不欲氮化的部分不产生辉光即可，非渗氮部位便于保护，采用机械屏蔽、用铁板隔断辉光，即可保护。

5）离子轰击有净化表面作用，自动去除钝化膜，不锈钢、耐热钢材料无需预先去除钝化膜，可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮。

6）化合物层结构、渗层厚度和组织可以控制。

7）处理温度范围较宽，即使在350℃以下也能获得一定厚度的渗氮层。

8)劳动条件有所改善，无公害、离子渗氮处理在很低的压力下进行，排出的废气极少。气源为氮气、氢气和氨气，基本上无有害物质产生。

9）可以适用于各种材料，包括要求氮化温度高的不锈钢、耐热钢，以及氮化温度较低的工模具(工具钢)和精密零件，而低温氮化对气体氮化来说是相当困难的。