金属热处理渗氮加工的方法

根据渗氮目的不同，渗氮工艺方法分为两大类：一类是以提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度等为主要目的而进行的渗氮，称为强化渗氮；另一类是以提高工件表面抗腐蚀性能为目的的渗氮，称为抗腐蚀渗氮，也被成为防腐渗氮。下面我们就来具体介绍一下这两种渗氮工艺方法。

1、强化渗氮

因为强化渗氮目的是提高表面硬度，根据渗氮温度和时间对渗氮层硬度的影响规律，可以得出，38CrMoAl强化渗氮的温度应该为500℃—550℃。强化渗氮包括以下几种：

（1）高温渗氮。38CrMoAlA钢制磨床主轴等温渗氮工艺。这种工艺特点是渗氮温度低，变形小，硬度高，适用于对变形要求严格的工件。

（2）两段渗氮。等温渗氮最大缺点是需要很长时间，生产率低，它也不能单纯靠提高温度来缩短时间，否则将降低硬度。

为了缩短渗氮时间，同时又要保证渗氮层硬度，综合考虑温度、时间、氨分解率对渗氮层深度和硬度的影响规律，拟制了两段渗氮工艺。

第一段的渗氮温度和氨分解率也较高，目的在于加速氮在钢中的扩散，加深渗氮层的厚度，从而缩短总的渗氮时间，并使渗氮层的硬度分布曲线趋于平缓。

第二段温度的升高，虽要发生氮化物的集聚、长大，但它与一次较高温度渗氮不同，因为在第一段渗氮时首先形成的高度弥散细小的氮化物，其集聚涨大要比直接再高温时涨大的氮化物的粗化过程慢得多，因而其硬度下降不显著。

（3）三段渗氮。为了使两段渗氮后表面氮浓度有所提高，以提高其表面硬度，在两端渗氮后期再次降低渗氮温度和氨分解率而出现了三段渗氮法。

2、抗腐蚀渗氮

经过抗腐蚀渗氮的碳钢、低合金钢及铸铁零件，在自来水、湿空气、过热蒸汽以及弱碱液中，具有良好的抗腐蚀性能。因此已用来制造自来水龙头、锅炉汽管、水管阀门及门把手等，代替铜件和镀铬件，但是，渗氮层在酸溶液中没有抗腐蚀性。

抗腐蚀渗氮过程与强化渗氮过程基本相同，只有渗氮温度较高，有利于缩短渗氮时间。但是温度过高，表面含氮量降低，孔隙度增大，因而抗腐蚀性降低。