渗氮工艺流程

工艺流程如下。

工件预清洗→装卡→抽真空→离子轰击清理→渗氮→冷却→检验

（1)预清洗工件表面必须清洁，即使有少量油脂、锈斑也会延长渗氮时间而产生渗层的不均匀问题。一般用溶剂清洗或喷砂法清理工件表面。渗氮初期的离子轰击可进一步清理工件表面的氧化、钝化膜。

（2)装卡

1)辉光层厚度决定工件间的最小距离（35~50mm)。

2）夹具的装配必须避免形成小孔洞，在缝隙、小孔处可能形成孔洞放电。

3）工件形状也应适应工艺要求，尽量避免孔洞，缝隙和尖角，消除孔洞和夹端放电。

4）孔洞、凹槽等不需渗氮的位置可采取金属柱塞或金属箔片屏蔽。

（3）抽真空和灭弧

1)抽真空到13.3~1.3Pa，往炉内通NH3，或N2-H2混合气，再抽气到极限真空，然后通电起辉。

2)通电起辉时，应由低到高在阴阳极间施加电压。

3）出现打弧现象时，如开始打弧点不固定、无规律地在零件表面跳动，然后逐渐减少直至停止，这是正常的。打弧现象取决于工件表面干净程度，装炉量大小和工件、构件相对位置，要具体分析，明确原因后再采取措施。

（4）升温

1)升温时间取决于电流密度，一般应控制在0.5~3h以内。

2）工件温度达到300℃后逐步提高炉气压力。

3）在升温过程中逐渐增加工艺气体流量、或减少抽气速率、或升高电场电压。

（5）渗氮保温

1)渗氮保温阶段的电流密度应小于升温阶段。

2）稳定炉气压力、流量和抽气率，使炉压波动不超过133Pa。

3）在此阶段应经常检查控温仪表。

（6）冷却

1）冷却开始降低电压到维持辉光放电。

2）继续往炉内通工艺气体、直至炉温降至200℃出炉。

（7）检验

1）目测检查表面缺陷和表面粗糙度值。

2）检查10%工件的表面硬度。

3）在局部防渗表面测量硬度（代表心部硬度）。

4）测定表面层的显微硬度梯度，以确定渗层深度。一般渗层深度以测到高于心部硬度2HRC处为准。

5）化合物层深度用金相法来检查。

6）如有要求可测量工件的畸变程度，即尺寸和形状的变化。