氮化處理溫度

氮化一般是在低于鐵的臨界溫度下進(jìn)行，通常溫度范圍在 500 - 560℃左右。這個(gè)溫度區(qū)間有助于氮原子向金屬基體內(nèi)部擴(kuò)散，形成氮化層。例如，在氣體氮化過程中，當(dāng)采用氨氣作為氮化介質(zhì)時(shí)，在這個(gè)溫度下氨氣能夠有效分解產(chǎn)生活性氮原子，這些氮原子會吸附在金屬表面并向內(nèi)擴(kuò)散。

對于一些特殊的氮化工藝，如離子氮化，溫度范圍可能會稍寬一點(diǎn)，但一般也在 480 - 580℃之間。離子氮化是在輝光放電的條件下進(jìn)行，通過離子轟擊使氮原子滲入工件表面，較低的溫度可以減少工件的變形，同時(shí)在合適的溫度下能保證氮化的速度和質(zhì)量。

軟氮化處理溫度

軟氮化的處理溫度相對較高，一般在 520 - 590℃之間。這是因?yàn)檐浀^程中除了氮原子的滲入，還有碳原子的滲入。較高的溫度有利于含有氮、碳的活性介質(zhì)分解，例如在氣體軟氮化中，當(dāng)使用氨氣和滲碳?xì)怏w（如丙烷）的混合氣時(shí)，較高溫度下氨氣和丙烷能更好地分解，產(chǎn)生氮原子和碳原子，使其同時(shí)滲入工件表面，形成氮化物和碳化物的復(fù)合層。

溫度差異對工藝的影響

對滲層的影響

氮化：較低的溫度使得氮化層主要以氮化物的形式存在。由于溫度較低，氮原子擴(kuò)散相對較緩慢，氮化層的生長速度也比較慢，形成的氮化層較厚，但硬度高、脆性較大。例如在氮化刀具表面，其氮化層硬度高，能有效抵抗切削過程中的磨損，但如果溫度控制不好，過高或過低都會影響氮化層的質(zhì)量和性能。

軟氮化：較高的溫度使得軟氮化能夠同時(shí)滲入氮、碳兩種原子。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，氮、碳的活性較高，擴(kuò)散速度相對較快，形成的化合物層是氮化物和碳化物的復(fù)合層。這種復(fù)合層的韌性較好，而且由于溫度較高，處理時(shí)間相對較短，形成的化合物層較薄，一般在幾個(gè)微米到二十幾個(gè)微米之間。

對工件變形的影響

氮化：由于氮化溫度相對較低，在一定程度上可以減少工件的變形。尤其是對于一些形狀復(fù)雜、精度要求高的工件，較低的氮化溫度是很重要的優(yōu)勢。例如，在氮化高精度的機(jī)床絲杠時(shí)，合適的低溫可以保證絲杠在氮化后依然能保持良好的精度和形狀。

軟氮化：軟氮化溫度較高，相比氮化而言，有一定的變形風(fēng)險(xiǎn)。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過合理的工藝控制，如預(yù)熱處理、裝夾方式的優(yōu)化等來減少工件的變形。例如，在軟氮化汽車發(fā)動機(jī)曲軸時(shí)，通過適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和合理的裝夾，能夠?qū)⑶S的變形量控制在可接受的范圍內(nèi)。