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不銹鋼低溫滲氮工藝

鋼材的滲氮工藝主要有氣體、離子滲氮兩類。對于不銹鋼，由于表面氧化膜存在，一般的氣體 滲氮很難進行，因而離子滲氮成為一種有效工藝。常規(guī)離子滲氮是在500-560℃溫度下的N2和H2或 NH3混合氣氛中進行，滲氮后不銹鋼硬度和耐磨性都得到提高，但處理不當，容易發(fā)生表層剝落、硬 化層厚度不均勻以及耐腐蝕性大幅下降等問題，這就提出了低溫滲氮問題。主要有以下幾類：

a.低溫離子（等離子）滲氮

20世紀80年代，為了解決不銹鋼表面改性處理存在的問題，出現(xiàn)了等離子體低溫滲氮研究， 解決了耐蝕性降低的難題。該技術的關鍵是在低溫下（350-450℃）進行，以避免形成CrN而使基體 疲鉻后耐蝕性下降，隨后人們對不銹鋼低溫離子滲氮技術進行大量研究，這一度成為不銹鋼表面處理的研究熱點。

b.低溫氣體滲氮

在不銹鋼的低溫離子滲氮研究如火如荼地開展的同時，另一些研究者對氣體滲氮進行了改進， 開發(fā)了低溫氣體滲氮技術（＜500℃）。科研人員利用離子濺射+低溫氣體滲氮的方法對不銹鋼成功進 行了改性處理，獲得的改性層不僅具有很高的硬度，還有很高的耐磨性。

c.其它低溫滲氮

低溫等離子體滲氮技術已用于工業(yè)生產(chǎn)，但在實際中發(fā)現(xiàn)，等離子體低溫滲氮也有本身的缺點， 如邊界效應、空心陰極效應，以及工件溫度不均等。為了克服離子滲氮的缺點，人們開發(fā)了陰極籠或 活化屏離子滲氮技術，在活化屏滲氮技術中，工件處于懸浮狀態(tài)，離子轟擊金屬屏而不是工件本身。 與常規(guī)離子滲氮相比，該技術可以處理不同形狀的工件，并能消除邊緣效應以及空心陰極效應，還能 方便地測量工件的溫度等。

這些滲氮工藝在不銹鋼表面改性方面，處理效果十分誘人，但目前這些主要集中在奧氏體不銹 鋼方面，對于馬氏體不銹鋼方面國內(nèi)研究很少，借助現(xiàn)用研究結果，馬氏體不銹鋼采用低溫滲氮后， 性能也得到大幅改善，這是一個新的領域。歸納之，低溫處理工藝對不銹鋼滲氮改性效果十分適合。