普通氣體滲氮是機(jī)械制造為廣泛應(yīng)用的表面強(qiáng)化工藝，但周期長(zhǎng)、操作復(fù)、滲氮質(zhì)量不易穩(wěn)定。因此，如何穩(wěn)定工藝、縮短生產(chǎn)周期、減注脆性就必須對(duì)生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)進(jìn)行控制。

 

1、      升溫方法

**采用階梯升溫。因?yàn)槠胀ǖ南涫交蚓诫姞t在500~600℃以下升溫速度相當(dāng)快，如果滲氮件隨爐不加控制升溫，則爐溫一般在2~5h左右就可升至滲氮溫度，這時(shí)工件溫度尚與爐溫有一差值，工件截面越大或裝爐量越多，二者差值越大，因此難以準(zhǔn)確計(jì)算出滲氮時(shí)間。采用階梯升溫法，可顯著減少爐溫與工件的溫差，還可減小形狀復(fù)雜的工件變形。階梯升溫規(guī)范決定于工件的大小、裝爐量及工件形狀復(fù)雜程度，一般為每升高50~100℃保溫20~40min。

2、            氨氣分解率

氨氣進(jìn)入滲氮爐以前必須經(jīng)過干燥，常用的干燥劑有無水氯化鈣、硅膠、生石灰等。從吸水效果來，以無水氯化鈣為**。干燥劑必須要有足夠的體積，主要根據(jù)氨氣用量憑經(jīng)驗(yàn)選擇。

    氨氣分解率在實(shí)際操作中，往往控制在一個(gè)比較寬的范圍。下表（1）為常用的不同溫度下分解率控制范圍，表（2）為氨分解率對(duì)滲層深度、硬度的影響。

 表（1）氨分解率對(duì)滲層深度影響

滲氮溫度℃

分解率(%)

一段滲氮

一段滲氮

510

18~35

18~25

530

25~45

30~40

550

35~55

35~55

 

表（2）氨分解率對(duì)硬度的影響

氨分率(%)

滲氮層深度/mm

表面硬度(HV)

20

0.60

850

40

0.60

915

60

0.60

1000

80

0.58

850

 

   為減小滲層脆性，便于操作，節(jié)省氨氣（510滲氮，分解率從30增高到50，氨氣消耗量可以減少25），氨分解率盡可能提高。

3、      冷卻方式

大多數(shù)滲氮工件是通氨隨爐緩冷至150~200℃，這種冷卻方式平均冷卻速度約為15~25℃/h，故冷卻時(shí)間很長(zhǎng)，甚至幾十個(gè)小時(shí)，一般認(rèn)為緩冷使?jié)B氮層脆性增大，另外緩冷還降低工件的抗蝕性。因此，為縮短滲氮周期，改善滲氮層性能，滲氮后以快冷為宜，甚至可以出爐油冷。為減少變形，可將平均冷卻速度控制在50~80℃/h比較恰當(dāng)。即將滲氮罐移出爐外或在滲氮罐與加熱體之間通以壓縮空氣冷卻。對(duì)于形狀復(fù)雜，變形要求嚴(yán)格的工件，也可爐冷至400-500℃后將滲氮罐移出爐外空冷。

4、                爐爐量

裝爐量為根據(jù)爐罐有效尺寸、裝爐方式計(jì)算出的理論裝爐量的1/2~1/3較為合理。