离子氮化炉设备的原理及优点是什么?

离子氮化炉设备是一种利用辉光放电现象强化金属表面的离子化学热处理工艺。这是一种离子化学热处理工艺，它将含氮气体电离产生的氮离子冲击到零件表面上进行加热和氮化，以获得表面氮化层。广泛用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、钛合金等零件的离子渗氮处理，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性、耐火性和抗损伤性。现在让我们了解一下离子氮化炉设备的原理和优点!

离子氮化炉，也称为辉光氮化，是利用辉光放电原理进行的。辉光放电气体超过电晕病毒放电面积后，如果外部电路的电阻降低或整个电路的电压升高，放电功率不断增加，放电电流就会上升。同时，辉光在两个电极之间的整个放电空间中扩散，并且发光变得越来越亮。电子能量f的增加，即电场操作参数的增强，可以将冠状病毒放电转变为辉光放电。

通过氮化渗入工件表面的氮原子不是像普通气体一样通过氨分解产生的，而是通过电场加速的粒子与含氮气体分子和原子碰撞并在工件表面富集而形成的离子吸附形成的。

离子氮化炉将工件放置在炉内的阴极板上，连接电源进行真空泵送，在炉压达到约6Pa后填充氨气，并将炉压保持在范围内。

离子氮化炉工艺的优点：

离子氮化炉不依赖化学反应，而是使用电离的含氮气体进行氮化处理。因此，不需要防止公共危害的特殊设备，工作环境非常干净。因此，离子氮化法也被称为21世纪的“绿色”氮化法。由于离子氮化炉利用了电离气体的溅射效应，与之前的氮化处理相比，处理时间可以显著缩短(离子氮化时间为正常气体氮化时间的1/3～1/5)。由于离子氮化炉使用辉光放电直接加热工件，因此不需要特殊的加热和绝缘设备，可以获得均匀的温度分布。与间接加热法相比，加热效率提高了一倍以上，达到了节能效果(能耗为气体氮化的40~70%)。

离子氮化炉设备是在真空中进行的，因此它可以在没有氧化的情况下获得处理表面，并且不会损坏处理对象的表面粗糙度。此外，由于低温处理，处理后的工件变形较小，处理后无需再加工，适合成品处理。

通过调节氮、氢、其他碳、氧、硫和其他气氛的比例，可以自由调节化合物层的相组成以获得所需的机械性能。除了从380开始，离子氮化还可以在850的高温下应用于钛等特殊材料，因此其应用范围非常广泛。

离子氮化炉设备是在低压下通过离子注入进行的，因此空气消耗很小(只能使用气体渗氮的百分之几，这可以大大降低加工成本。