控制钢的离子氮化变形,是我公司离子氮化生产的关键,后经工艺改进等工艺攻关措施,解决了离子氮化件变形的现象,连续生产至今,其质量稳定可靠。 影响离子氮化变形的因素 1、离子氮化工艺参数的影响

　　①氮化温度

　　当氮化温度偏高时，氮势过高，原始组织粗大，氮原子扩散能力增强，使氮化速度增快，氮化层深度加深，氮化变形较大，合金氮化物弥散度减小，引起氮化层表面氮浓度降低，表面硬度下降。

　　②氮化时间

　　一般氮化时间越长，氮势高产生过厚渗层，就使氮化件变形加大。

　　2、预先热处理对离子氮化变形的影响

　　为了保证渗氮件心部有较高的综合力学性能，处理前一般结构钢应采用调质处理，调质回火温度不应过高，通常比渗氮温度高20-40℃，保温时间不宜过长。否则，零件在氮化过程中其心部组织及力学性能将发生变化。零件的变形无规律，变形量将无法控制。

　　对于冲击性能要求低的零件也可采用正火，但正火的冷却速度不应太慢，断面尺寸较大的零件不宜正火。

　　38CrMoAl钢应采用调质，否则渗层中易出现针状氮化物。

　　3、装炉方式对氮化变形的影响

　　离子氮化零件的升温主要是靠辉光放电自身加热，而对氮化特性有重要影响的炉内温度分布不均匀，为解决这一问题，在装炉时应注意，同炉处理的两件应为同种或表面积和重量之比接近的零件。零件至阳极的距离应大至相等，并大于30毫米。零件之间应留有足够大的距离并要求均匀。 控制氮化变形的一些措施 为了减少离子氮化变形，所采取以下措施均应保证：降低表面氮浓度，有效地减薄表面的ε 相厚度，减少氮化层中的氮浓度剃度;避免网状氮化物和针状氮化物的出现和析出;减轻波纹状氮化物的分布，从而达到降低氮化层脆性;提高同炉零件的温度的均匀性，达到硬度均匀，降低工件的变形。

　　1、控制离子氮化工艺过程

　　加热温度应根据零件材料表面及心部硬度、变形要求和零件结构等因素综合和考虑确定。经我们多次试验和改进后，现采用两段氮化工艺。

　　两段离子氮化时，第一段由于采用较低的氮化温度，使两件表面获得浓度，高硬度致密的氮化层。进入第二段，由于采用教高的氮化温度，能提高氮原子向内层扩散的效果，从而有利于氮化表面层的氮浓度剃度的降低，有利于ε相得以减薄;有利于氮化层深度的增加;有利于氮化层脆性的减少。在进行扩散处理时，由于温度增高，进一步加强了扩散的效果，使氮化层脆性进一步降低起了显著的作用。但对氮化层的硬度影响不大。

　　2、控制氮化前的预备热处理

　　氮化前的预备热处理对氮化件的变形影响很大，为了获得均匀细致的索氏体组织和良好的综合机械性能、并消除机械加工应力，减少变形，合金结构钢氮化前要进行调质处理(淬火+高温回火)。对于锻件，为消除锻造应力，在调质处理前应进行正火或退火处理。38CrMoAl钢调质处理时，其淬火保温时间应长些，因为含铝的铁素体不易溶入奥氏体。含铝钢在加热时的脱碳倾向教为严重，因此调质处理的两件应留有足够的加工余量，以保证将全部脱碳层加工掉。

　　对于细长、薄壁、形状复杂， 变量要求较高的精密零件，在精加工前应进行1-2次除应力处理，以消除机械加工引起的内应力，并保证组织稳定，除应力处理的加热温度应介于渗氮温度与回火之间，一般高于渗氮温度约30℃。

　　3、优化装炉方式，保证炉内工件温度均匀

　　为了解决离子氮化炉内工件温度可均这一问题，采取了以下改进措施：

　　①根据零件形状、尺寸、重量准备专用或通用吊挂工具及其它工具。长轴类零件一般采用吊挂，工件一端有C型(带螺纹)中心孔可与吊环螺钉相配，短的两件可叠放。各种工具必须与工件接触良好，不允许形成深的狭缝。一般吊挂的下部，叠放件的上部应增设辅助阴极或阳极，以保证零件的温度均匀性。

　　②优化工件之间和工件到各电极之间的距离;

　　③在零件温度偏低部位设置辅助阴极或辅助阳极。安放式样时应考虑温度和零件一致。

　　结语

　　我公司离子氮化在采取上述措施后，解决了离子氮化件氮化层硬度低，硬度不均匀，工件变形等现象，连续生产至今其质量稳定可靠。