模具渗氮热处理的离子渗氮方法

离子渗氮是辉光离子渗氮的简称，方法是将待处理的模具设计零件可以放在一个真空包装容器中，充以一定社会压力(66.6~1330Pa)的含氮气体（如氮或氮、氢混合气）然后以被处理进行模具作阴极，以真空系统容器的罩壁作阳极，在阴、阳极材料之间发展加上400~800V的直流工作电压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间环境产生需要大量的电子与离子。青岛热处理指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高要求速度不断轰击模具结构表面，将模具通过加热。高能正离子冲入模具加工表面，获得企业电子，变成氮原子被模具产品表面具有吸收，并向内逐渐扩散学生形成以及氮化层，离子氮化可提高我国模具耐磨性和疲劳影响强度。

离子渗氮是利用了辉光放电这一物理现象，并以此作为热源加热工件，由此特点使它具有以下优点：

1)氮化过程加快，氮化周期只有气体氮化周期的1/2 ~ 1/3。

2)离子渗氮温度比气体渗氮低，可在350~500℃进行。工件变形比气体渗氮小，特别适合加工精密复杂零件。

3)由于渗氮时气体稀薄，工艺设计过程进行可控，与气体渗氮相比，渗层的韧性和疲劳工作强度可以明显地通过提高。

4)离子渗氮中发生离子进行轰击而产生的阴极溅射技术现象，可以通过清除细胞表面的钝化膜，不锈钢和耐热钢表面不经分析处理方法可直接渗氮。

5)对材料适应性强，适用于各种钢材、铸铁及有色金属。

6)局部防渗简单易行，只要采用机械屏蔽即可。

7)经济性好，热利用率高，省电、省氨。

离子渗氮存在的问题：

1)工件温度的均匀性与测温的准确性尚待提高。

深氮化(& GT。0.5 mm)的生产周期与气体氮化的生产周期相近。

工作以及表面渗氮后能显著地提高我国模具的力学系统性能。氮虽然是这样一种可以作为一个保护性气体的惰性气体，但氮离子化后具有影响很大的活性，能够通过参与细胞表面信息处理，形成高硬度和抗腐蚀的氮化物，如TiN、Ti2N、Cr2N、VN等。但在离子氮化前必须不断进行有效去除加工应力的退火或回火处理，且不同的材料氮化效果也不同，对于我们必须氮化、不能氮化或两者之间均可的部位要明确规定尺寸计算精度设计要求。

目前离子渗氮已广泛应用于热锻模具、冷挤压模具、压铸模、塑料模具等，解决了硬度、韧性、热疲劳和耐磨性之间的矛盾。