离子渗氮热处理在齿轮加工制造业中应用技术广泛

传动齿轮的服役寿命和可靠性，主要取决于齿轮的疲劳抗力，即齿轮的弯曲疲劳寿命和接触疲劳寿命。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。传统的齿轮制造中，多数传动齿轮都是采用渗碳淬火热处理工艺。随着工业技术的发展，大功率、高速度和高可靠性齿轮需求量日益增加，传统渗碳淬火热处理工艺对要求高性能的齿轮，因渗碳过程中的内氧化、畸变大等，质量不稳定，精度和性能难以保证。于是，齿轮离子渗氮热处理得到广泛应用，尤其是精密齿轮行业，离子渗氮热处理有取代渗碳淬火之势。

齿轮的离子氮化减少了磨削过程，节约了成本，离子氮化热处理可以有效地保证齿轮氮化层深度的要求。离子渗氮变形小，硬度高，齿轮两侧渗氮均匀。因此，近年来离子氮化热处理技术已经取代气体氮化热处理和气体渗碳淬火热处理在齿轮制造行业，特别是在精密齿轮行业得到了广泛的应用。

普通渗碳齿轮表面硬度低，耐磨性差，接触疲劳强度低。但由于渗碳层深，心部强度高，弯曲疲劳强度高，可以满足普通齿轮的使用要求。但渗碳淬火齿轮的畸变是一个无法攻克的技术难关，形状复杂的齿轮精度无法保证。高精度齿轮的齿轮精度必须通过磨齿来提高，成本大大增加。

离子渗氮齿轮可以采用不同低温热处理，变形量小，齿轮畸变小，可保证一个齿轮离子渗氮热处理后齿轮之间保持一种高精度。

由于渗氮层在渗氮后处于压应力状态，可部分抵消疲劳载荷下的拉应力，延缓疲劳过程，并提高齿轮及其他零件在交变载荷下的疲劳寿命。

对于离子渗氮的深渗层，由于渗层较深，硬度梯度较慢，因此在保证工件耐磨性的同时增加韧性。

对于性能要求高的工件，特别是需要进行深渗层离子渗氮热处理的工件，离子渗氮热处理前的淬火和回火质量直接影响离子渗氮热处理后的质量。良好的离子渗氮热处理质量的前提是良好的调质质量。

从生产企业规模和成本管理来看，渗碳淬火适合于通用齿轮的大批量进行生产，而离子渗氮热处理工艺技术则更适合于大型齿轮、单件或中小学生批量问题以及发展高性能齿轮。

目前，离子渗氮齿轮在工程机械、风电等领域上得到了较好地应用。近几年，齿轮离子氮化已广泛应用，并有取代渗碳淬火齿轮的趋势。