離子氮化爐設備的原理及優點是什么?

離子氮化爐設備是一種利用輝光放電現象強化金屬表面的離子化學熱處理工藝。這是一種離子化學熱處理工藝，它將含氮氣體電離產生的氮離子沖擊到零件表面上進行加熱和氮化，以獲得表面氮化層。廣泛用于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鈦合金等零件的離子滲氮處理，可顯著提高材料表面的硬度，使其具有高耐磨性、疲勞強度、耐腐蝕性、耐火性和抗損傷性。現在讓我們了解一下離子氮化爐設備的原理和優點!

離子氮化爐，也稱為輝光氮化，是利用輝光放電原理進行的。輝光放電氣體超過電暈病毒放電面積后，如果外部電路的電阻降低或整個電路的電壓升高，放電功率不斷增加，放電電流就會上升。同時，輝光在兩個電極之間的整個放電空間中擴散，并且發光變得越來越亮。電子能量f的增加，即電場操作參數的增強，可以將冠狀病毒放電轉變為輝光放電。

通過氮化滲入工件表面的氮原子不是像普通氣體一樣通過氨分解產生的，而是通過電場加速的粒子與含氮氣體分子和原子碰撞并在工件表面富集而形成的離子吸附形成的。

離子氮化爐將工件放置在爐內的陰極板上，連接電源進行真空泵送，在爐壓達到約6Pa后填充氨氣，并將爐壓保持在范圍內。

離子氮化爐工藝的優點：

離子氮化爐不依賴化學反應，而是使用電離的含氮氣體進行氮化處理。因此，不需要防止公共危害的特殊設備，工作環境非常干凈。因此，離子氮化法也被稱為21世紀的“綠色”氮化法。由于離子氮化爐利用了電離氣體的濺射效應，與之前的氮化處理相比，處理時間可以顯著縮短(離子氮化時間為正常氣體氮化時間的1/3～1/5)。由于離子氮化爐使用輝光放電直接加熱工件，因此不需要特殊的加熱和絕緣設備，可以獲得均勻的溫度分布。與間接加熱法相比，加熱效率提高了一倍以上，達到了節能效果(能耗為氣體氮化的40~70%)。

離子氮化爐設備是在真空中進行的，因此它可以在沒有氧化的情況下獲得處理表面，并且不會損壞處理對象的表面粗糙度。此外，由于低溫處理，處理后的工件變形較小，處理后無需再加工，適合成品處理。

通過調節氮、氫、其他碳、氧、硫和其他氣氛的比例，可以自由調節化合物層的相組成以獲得所需的機械性能。除了從380開始，離子氮化還可以在850的高溫下應用于鈦等特殊材料，因此其應用范圍非常廣泛。

離子氮化爐設備是在低壓下通過離子注入進行的，因此空氣消耗很小(只能使用氣體滲氮的百分之幾，這可以大大降低加工成本。