工业纯铁,等离子体注入与氮化工艺

来源: 余姚市通达钢材有限公司  作者: http://www.chuntie.com.cn/  时间: 2013-07-22

　　工业纯铁表面渗氮是一种工业中广泛应用的表面处理方法，该方法可以改变金属表面化学成分、结构，形成新相，改变金属表面的物理化学特性，从而提高金属表面的硬度、抗磨损以及抗腐蚀等特性。但是钢铁的表面渗氮处理往往需要在500℃以上的温度下进行，处理时间长达数十小时，不仅耗能，而且许多材料和部件在如此高温下长时间加热后会影响其基体性能或出现变形，因此对于要求低热处理温度的材料，渗氮将很难应用。为了解决氮化温度过高、时间过长的问题，采取各种表面强化技术，如表面纳米化技术(SMAT)与氮化技术、表面交替电流非晶化处理技术(SAC-NT)与氮化技术、等离子源离子氮化等，实现了在较低温度下(300~400℃)的氮化。

随着表面改性技术的不断发展，离子注入由于其低的注入温度，无明显的膜基界面被广泛用于金属材料表面的强化处理，以提高材料表面的抗磨损以及抗腐蚀性，但传统离子注入的视线特性及保持剂量等问题客观上限制了它的发展及应用。J.R.Conrad等人于1987年提出了等离子体浸没离子注入(PIII)新技术，它克服了传统束线离子注入固有的视线限制和保持剂量等问题，使注入过程变得简单尤其是对大或重的工件及批量处理显示出极强的生命力。最近研究表明，通过高频低压等离子体浸没离子注入(HLPIII)可以有效提高材料的表面性能，获得较深的改性层。

工业纯铁HLPIII兼顾了高温等离子体浸没离子注入(PI-II)和常规离子氮化的技术特点，与高能PIII相比，它可以降低注入能量，通常在几百到几千伏，与常规氮化相比，其具有的高注入能量离子可以有效的穿过材料表面进入近表区，处理时间较短。同时HLPIII可以有效地控制处理温度以及注入剂量，使注入均匀。本工作采用HLPIII技术对工业电工纯铁进行表面处理。