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目前工业生产中使用的氮化方法有三种，即液体氮化、气体氮化和离子氮化，三种氮化方法之间具有互补性。
$ K' F8 ~3 U9 j: E% ] 随着人们环保意识的加强，一系列环保法律法规相继出台，液体氮化和气体氮化因污染问题已不为都市工业所接受，相继从都市工业中退出。如上海市除真空热处理、感应热处理和离子渗氮工艺可继续留在市内从事生产外，其他热处理工艺生产都已搬出市区，另求生存之道。
- R4 _" ]! M$ J2 D9 e; ]. m 除上述突出弊端外，液体氮化因受设备容量限制，对大型零件的氮化也显得无能为力，而且零件经液体氮化后，表面疏松较严重，更限制了其应用范围。但客观地将，液体氮化对某些材质的小工件氮化仍具有其独到之处。
2 l. ~: V* n4 ?, n$ q: a/ Q 气体氮化因工艺周期长（如氮化层深度要求为0.6mm时，其保温时间可长达90小时）、氨气消耗量大、能源消耗多、生产成本高，废气、废水难以处理，其应用范围也正在逐步缩小。 E8 }8 E) X; X; ~7 k3 _
与上述两种氮化方法相比，离子氮化法具有以下一些优点：+ e$ Y/ T0 @2 h+ Z" i+ O
①由于离子氮化法不是依靠化学反应作用，而是利用离子化了的含氮气体进行氮化处理，所以工作环境十分清洁而无需防止公害的特别设备。- e; |3 _* V4 ~# O- e) Q4 s1 l
②由于离子氮化法利用了离子化了的气体的溅射作用，因而与以往的氮化处理相比可显著的缩短处理时间（离子渗氮的时间仅为普通气体渗氮时间的1/3—1/5）。
8 M: F' U! t6 n6 i3 ^ ③由于离子氮化法利用辉光放电直接进行加热，也无需特别的加热和保温设备，且可以获得均匀的温度分布，与间接加热方式相比加热效率可提高2倍以上，达到节能效果（能源消耗仅为气体渗氮的40—70％）。. ?9 T7 j: B1 |6 ~' J9 u# m0 B4 T
④由于离子氮化是在真空中进行，因而可获得无氧化的加工表面也不损害被处理工件的表面光洁度。而且由于是在低温下进行处理，被处理工件的变形量极小，处理后无需再行加工，极适合于成品的处理。6 n) ~- G. s. {
⑤通过调节N、H和其他组份等气体的比例，可自由地调节化合物层的相组成，从而获得预期的机械性能。
# m6 h6 j6 L+ H( v8 W ⑥离子氮化从380℃起即可进行氮化处理，此外，对钛等特殊材料也可在850℃的高温下进行氮化处理，因而适应范围十分广泛。
/ d) `; }. o( H1 ^ ⑦由于离子氮化是在低气压下以离子注入的方式进行，因而耗气量极少（仅为气体渗氮的百分之几），可大大降低处理成本。
5 ~$ w( w, K- S7 c7 C! R 正式基于以上诸多优势，离子氮化正逐步取代气体氮化和液体氮化，成为二十一世纪中国热协大力推广的“绿色”氮化方法
3 `, Q' O3 j, j9 u+ r 气体氮化、液体氮化和离子氮化的比较7 ?! K6 N, A! @+ f# e1 Q) ^
比较内容 气体氮化 液体氮化 离子氮化
9 r; r2 E3 G1 @+ ?0 Z 1、对环境的污染较 重 重 无! E+ \# i3 f% c4 T
2、是否需添置环保设施 需要 需要 不需要
8 c, S1 |+ w) M 3、可否为都市工业接受 不能 不能 能
* x7 \, v6 n# k- k 4、生产周期 长 短 短) Z* z! _( m6 u! n8 H$ R7 n* q
5、氨气消耗量 大 ——— 极少5 @! b- d4 D. {9 V/ M' |
6、能耗 大 小 小
! T( d$ ^# Y! E7 V* F* {2 B' i 7、生产成本 高 较高 低! l7 W9 F( t% R5 @ l$ x! w$ V
8、设备投资 较低 较低 较高+ z R3 x. t( }- Y# n( k( C% K6 ^
9、设备复杂性 简单 简单 较复杂1 E4 d2 h$ T+ g3 i6 B
10、工艺重现性 好 好 好
1 @% D% R: v' F( l 11、氮化层组织可否控制 不能 不能 能! Y9 K6 O, f$ p4 a( m$ M
12、强化效果 良 良 优良
) r: V. y# K2 i$ w# _- m 13、能氮化的材料 较多 较多 多
& j. j7 ` y) a8 w 14、对不锈钢的氮化效果 很难操作 较好 容易操作、效果好1 _" b- X! q9 {7 D+ q* q
15、工件的变形 较大 较大 小3 T. `7 y' F3 T8 w7 t: C
16、非氮化面的防护 繁琐 繁琐 容易! }8 M* N$ ~5 T3 l8 b
17、要求工件清洗干净程度 较高 较高 高. r7 N* w, v) T8 r( t
18、对操作者的要求 较高 较高 较高
( Q3 i# q- P$ i! [# Q 19、现场操作环境 较差 差 好' A N# @" O! R0 O5 U, J* a
20、操作者的劳动强度 较大 较大 较小 |
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发表于 2010-11-30 15:50:18