模具滲氮熱處理的離子滲氮方法

離子滲氮是輝光離子滲氮的簡稱，方法是將待處理的模具設計零件可以放在一個真空包裝容器中，充以一定社會壓力(66.6~1330Pa)的含氮氣體（如氮或氮、氫混合氣）然后以被處理進行模具作陰極，以真空系統容器的罩壁作陽極，在陰、陽極材料之間發展加上400~800V的直流工作電壓，陰陽極間便產生輝光放電，容器里的氣體被電離，在空間環境產生需要大量的電子與離子。青島熱處理指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。在電場的作用下，正離子沖向陰極，以很高要求速度不斷轟擊模具結構表面，將模具通過加熱。高能正離子沖入模具加工表面，獲得企業電子，變成氮原子被模具產品表面具有吸收，并向內逐漸擴散學生形成以及氮化層，離子氮化可提高我國模具耐磨性和疲勞影響強度。

離子滲氮是利用了輝光放電這一物理現象，并以此作為熱源加熱工件，由此特點使它具有以下優點：

1)氮化過程加快，氮化周期只有氣體氮化周期的1/2 ~ 1/3。

2)離子滲氮溫度比氣體滲氮低，可在350~500℃進行。工件變形比氣體滲氮小，特別適合加工精密復雜零件。

3)由于滲氮時氣體稀薄，工藝設計過程進行可控，與氣體滲氮相比，滲層的韌性和疲勞工作強度可以明顯地通過提高。

4)離子滲氮中發生離子進行轟擊而產生的陰極濺射技術現象，可以通過清除細胞表面的鈍化膜，不銹鋼和耐熱鋼表面不經分析處理方法可直接滲氮。

5)對材料適應性強，適用于各種鋼材、鑄鐵及有色金屬。

6)局部防滲簡單易行，只要采用機械屏蔽即可。

7)經濟性好，熱利用率高，省電、省氨。

離子滲氮存在的問題：

1)工件溫度的均勻性與測溫的準確性尚待提高。

深氮化(& GT。0.5 mm)的生產周期與氣體氮化的生產周期相近。

工作以及表面滲氮后能顯著地提高我國模具的力學系統性能。氮雖然是這樣一種可以作為一個保護性氣體的惰性氣體，但氮離子化后具有影響很大的活性，能夠通過參與細胞表面信息處理，形成高硬度和抗腐蝕的氮化物，如TiN、Ti2N、Cr2N、VN等。但在離子氮化前必須不斷進行有效去除加工應力的退火或回火處理，且不同的材料氮化效果也不同，對于我們必須氮化、不能氮化或兩者之間均可的部位要明確規定尺寸計算精度設計要求。

目前離子滲氮已廣泛應用于熱鍛模具、冷擠壓模具、壓鑄模、塑料模具等，解決了硬度、韌性、熱疲勞和耐磨性之間的矛盾。