不锈钢渗氮- 上海冶荧

不锈钢渗氮， 不锈钢采用较高的等离子渗氮温度和较长的渗氮时间，但所获渗氮 层深度仍然很浅，原因是不锈钢中大量的铬、镍、钨、钼等元素○ 1会阻碍氮原子扩散；○2在工件表面形成一层极薄而且致密的钝化膜，这层膜在氮化时不易破坏， 因而阻止氮原子的渗入。     

       为使渗氮过程顺利进行，必须去除钝化膜，常用方法是在渗氮罐中加入固体氯化铵。在300℃以上，氯化铵即会分解并与钝化膜发生反应，从而破坏钝化膜，因而使渗氮过程得以正常进行。由于氯化铵在渗氮温度下分解很快，为了延缓其分解过程，使它在较长的时间内起到作用，往往将氯化铵和石英砂混合后加入渗氮罐中。氯化铵的加入量根据罐的容积而定，常为100~150g/m3，，氯化铵与石英砂的比例为1：200左右。     在加氯化铵做催渗剂后，由于HCL会与氨在排气管中重新化合成NH4CL，而管道的温度低于氯化铵的分解温度（300℃），所以排气管容易为氯化铵的粉末结晶所堵塞，必须注意经常清除。    

       在渗氮罐中加入氯化铵，不仅有助于不锈耐热钢的脉冲等离子渗氮过程，而且也可以作为其它钢渗氮过程中的催化剂。主要是因为氯化铵分解出来的氯化氢可以腐蚀掉钢表面的氧化膜，减少氮原子渗入的阻力，从而加快渗氮过程，显著缩短渗入时间。    加氯化铵的渗氮处理常称为洁净渗氮或催化渗氮。 

不锈钢低温渗氮方法类型：

1、低温离子（等离子）渗氮

        20世纪80年代，为了解决不锈钢表面改性处理存在的问题，出现了等离子体低温渗氮研究，解决了耐蚀性降低的难题。该技术的关键是在低温下（350-450℃）进行，以避免形成CrN而使基体疲铬后耐蚀性下降，随后人们对不锈钢低温离子渗氮技术进行大量研究，这一度成为不锈钢表面处理的研究热点。

2、低温气体渗氮

          在不锈钢的低温离子渗氮研究如火如荼地开展的同时，另一些研究者对气体渗氮进行了改进，开发了低温气体渗氮技术（＜500℃）?？蒲腥嗽崩美胱咏ι?低温气体渗氮的方法对不锈钢成功进行了改性处理，获得的改性层不仅具有很高的硬度，还有很高的耐磨性。

3、其它低温渗氮

       低温等离子体渗氮技术已用于工业生产，但在实际中发现，等离子体低温渗氮也有本身的缺点，如边界效应、空心阴极效应，以及工件温度不均等。为了克服离子渗氮的缺点，人们开发了阴极笼或活化屏离子渗氮技术，在活化屏渗氮技术中，工件处于悬浮状态，离子轰击金属屏而不是工件本身。与常规离子渗氮相比，该技术可以处理不同形状的工件，并能消除边缘效应以及空心阴极效应，还能方便地测量工件的温度等。

       这些渗氮工艺在不锈钢表面改性方面，处理效果十分诱人，但目前这些主要集中在奥氏体不锈钢方面，对于马氏体不锈钢方面国内研究很少，借助现用研究结果，马氏体不锈钢采用低温渗氮后，性能也得到大幅改善，这是一个新的领域。归纳之，低温处理工艺对不锈钢渗氮改性效果十分适合。
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