氮化源技術有哪些

A. 氮化材料知多少

滲氮是在合適的溫度（450-600℃）下將金屬置於含氮介質中，將氮原子滲入鐵合金錶面而實現的表面硬化技術。氮化工藝覆蓋的鋼種很寬，幾乎所有的鋼牌號到鑄鐵都可以用得上。但不同材料氮化後的性能又千差萬別，本文對常見氮化材料進行分類並對其氮化特性作一個簡單的介紹。

中低碳鋼

典型材料兆拿備為SPCC、08F、10鋼和45鋼等。

中低碳鋼中由於沒有生成合金氮化物的合金元素，其氮化後表面硬度並不高。以低碳鋼為例，一般氮化後表面硬度為200HV左右，但經氮碳共滲後根據氣氛種類和處理溫度的不同其表面硬度一般可達300-600HV，其表面也較容易獲得10-25um厚的白亮層。故對中低碳鋼而言，一般不單純只作滲氮處理而是採用氮碳共滲。

SPCC經氮碳共滲處理

普通合金鋼

典型材料為Cr-Mo系和Cr-Mo-V系等滲氮鋼。

由於Cr、敏燃Mo、V等合金元素的加入，使得這類滲氮鋼具有優異的力學性能和更好的工藝性，廣泛適用於對表面硬度要求不太高（≤850HV），耐磨性和抗沖擊性能更高的場合。

需要注意的是，對常用的合金元素來說，Ni是非氮化物形成元素。這也是有些爐子廠家在設計氮化爐時採用Inconel600作為爐罐材質的原因之一，其高鎳的化學成分避免了爐罐對NH3的催化裂解作用。

31CrMoV9無白層氮化

模具鋼

典型材料為4Cr5MoSiV1等。

4Cr5MoSiV1鋼（相當於美國AISI H13鋼）是國際上廣泛應用的一種熱作模具鋼。為了適當提高模具的抗磨損能力及提高鋁合金壓鑄模的抗黏附性能力，常對模具施行滲氮或氮碳共滲處理。由於合金元素含量較高，一方面對氮化後表面硬度的提高較為顯著，一般可達1000HV以上，但同時合金元素對氮擴散阻礙作用較大，一般白層厚度不超過10um，氮化層深一般不超過0.3mm。

H13氣體滲氮

工具鋼

典型材料為6542、DC53等。

一般用作高速鋼刀具、鑽頭以及搓絲用模。鋼中含有大量與氮有親和力的合金元素，滲氮後表面硬度和耐磨性都明顯提高。但是滲氮時間過長，就會在表面出現化合物層並在擴散層中出現大量網狀氮化物，使得滲層脆性變得很大，導致刀具或模具崩刃、崩牙。故這類材料一般用作短時無白層滲氮工藝，滲氮層總深度控制在0.02-0.1mm范圍內。

DC53短時氮化

不銹鋼

典型材料1Cr13、2Cr13、3Cr13、304等。

不銹鋼滲氮目前有兩大難點：其一，不銹鋼的Cr、Ni等元素與氧形成的鈍化膜，如未在滲氮前將其去除則它們將有力地阻止氮化過程。故不銹鋼氮化首先要進行破膜工序。其二，常規不銹鋼氮化後將析出CrN相，由於CrN的電極電位比Cr的電極電位要低，故不銹鋼氮化後其耐蝕性能會有所降低。故近些年興起的低溫不銹鋼氮化技術，經低溫（＜450℃）滲氮處理，避免了CrN相的析出，在表層主要形成S相，合金錶面的硬度高，而且具有很高的抗點蝕和抗縫隙腐蝕性能。

316鋼低溫滲氮後表面S相

鑄鐵

典型材料QT500、QT600、HT200 、HT250等。

由於鑄鐵中C、Si的含量較高，氮擴散阻力較大，一般只做軟氮化。要達到與鋼同樣的滲氮層濃度，滲氮時間需乘以1.5-2的系數。鑄鐵中含有較高含量的Si而生成Si3N4提高其硬度，一般軟氮化後的表面硬度為500-700HV。由於鑄鐵基體存在大量的片狀、球狀石墨，導致軟氮化後表面得不到連續白亮層，其耐蝕性要差於普通鋼軟氮化。

球墨鑄鐵白亮層被石墨隔開

無論是滲氮還是氮碳共滲，均需對氮族毀勢進行精確的測量和控制。對精密可控滲氮而言，能對合金鋼、滲氮鋼的白亮層厚度進行控制，達到AMS2759/10A規定的0類和1類標准。對精密可控氮碳共滲而言，能對碳鋼、合金鋼和鑄鐵白層的疏鬆進行控制，達到AMS2759/12A規定的1類標准。

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B. 氮化技術是什麼技術請問

氮化技術：將工件放入大量活性氮原子的介質中，在一定溫度與壓力下，把氮原子滲入鋼件表面，形成富氮硬化層的熱處理。

氮化技術一般有以下方法：

1、鬧消氣體氮化：將工件放入一個密封空間內，通入氨氣，加熱到500至搭虧580度，保溫幾個小時到幾十個小時。

2、液體氮化：是一種較新的化學熱處理工藝，溫度不超過570度，處理時間短，僅1至3小時。

3、離子氮化：離子氮化又叫「輝光液枝知離子氮化」是最近起來的一種熱處理工藝，它具有生產周期短，零件表面硬度高，能控制氮化層脆性等優點。

C. 氮化處理的技術流程

將被處理零件置於滲氮爐中，並將爐蓋密封後即可加熱，但加熱至150℃以前須作爐內排除空氣工作。
排除爐內的主要功用是防止氨氣分解時與空氣接觸而發生爆炸性氣體，及防止被處理物及支架的表面氧化。其所使用的氣體即有氨氣及氮氣二種。
排除爐內空氣的要領如下：
①被處理零件裝妥後將爐蓋封好，開始通無水氨氣，其流量盡量可能多。
②將加熱爐之自動溫度控制設定在150℃並開始加熱（注意爐溫不能高於150℃）。
③爐中之空氣排除至10%以下，或排出之氣體含90%以上之NH3時，再將爐溫升高至滲氮溫度。 滲氮是鋪及其他合金元素與初生態的氮接觸而進行，但初生態氮的產生，即因氨氣與加熱中的鋼料接觸時鋼料本身成為觸媒裂昌而促進氨之分解。
雖然在各種分解率的氨氣下，皆可滲氮，但一般皆採用15～30%的分族耐解率，並按滲氮所需厚度至少保持4～10小時，處理溫度即保持在520℃左右。 大部份的工業用滲氮爐皆具有熱交換機，以期在滲氮工作完成後加以急速冷卻加熱爐及被處理零件。即滲氮完成後，將加熱電源關閉，使爐溫降低約50℃，然後將氨的流量增加一倍後開始啟開熱交換機。此時須注意觀察接在排氣管上玻璃瓶中，是否有氣泡溢出，以確兆源春認爐內之正壓。等候導入爐中的氨氣安定後，即可減少氨的流量至保持爐中正壓為止。當爐溫下降至150℃以下時，即使用前面所述之排除爐內氣體法，導入空氣或氮氣後方可啟開爐蓋。

D. 窒化鐵技術和氮化技術是一回事嗎

窒化一詞來源日本，是一種氮化技術

E. 氮化技術是什麼技術。請問

一、氮化的機理
氮化是將工件放入大量活性氮原子的介質中，在一定溫度與壓力下，把氮原子滲入鋼件表面，形成富氮硬化層的熱處理。
二、氮化的作用
1、氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。例如用38CrMoAlA鋼製作的零件經氮化處理後表面的硬度可達HV=950—1200，相當於HRC=65—72，而且氮化後的高強度和高耐磨性保持到500—600℃，不會發生顯著的改變。
2、能提高抗疲勞能力。由於氮化層內形成了更大的壓應力，因此在交變載荷作用下，零件表現出具有更高的疲勞極限和較低的缺口敏感性，氮化後工件的疲勞極限可提高15—35%。
3、提高工件抗腐蝕能力，由於氮化使工件表面形成一層緻密的、化學穩定性較高的ε相層，在水蒸氣中及鹼性溶液中具有高的抗腐蝕性，此種氮化法又簡單又經濟，可以代替鍍鋅、發藍，以及其它化學鍍層處理。此外，有些模具經過氮化，不但可以提高耐磨性和抗腐性，還能減少模具與零件的粘合現象，延長模具的工作壽命。
二、氮化的實現方法
1、氣體氮化
氣體氮化是將工件放入一個密封空間內，通入氨氣，加熱到500-580℃保溫幾個小時到幾十個小時。氨氣在400℃以上將發生如下分解反應：2NH3—→3H2+2[N]，從而爐內就有大量活性氮原子，活性氮原子[N]被鋼表面吸收，並向內部擴散，從而形成了氮化層。
以提高硬度和耐磨性的氮化通常滲氮溫度為500—520℃。停留時間取決於滲氮層所需要的厚度，一般以0.01mm/h計算。因此為獲得0.25—0.65mm的厚度，所需要的時間約為20—60h。提高滲氮溫度，雖然可以加速滲氮過程，但會使氮化物聚集、粗化，從而使零件表面層的硬度降低。
對於提高硬度和耐磨性的氮化，在氮化時必須採用含Mo、A、V等元素的合金鋼，如38CrMoAlA、38CrMoAA等鋼。這些鋼經氮很後，在氮化層中含有各種合金氮化物，如：AlN、CrN、MoN、VN等。這些氮化物具有很高的硬度和穩定性，並且均勻彌散地分布於鋼中，使鋼的氮化層具有很高的硬度和耐磨性。Cr還能提高鋼的淬透性，使大型零件在氮化前調質時能得到均勻的機械性能。Mo還能細化晶粒，並降低鋼的第二類回火脆性。如果用普通碳鋼，在氮化層中形成純氮化鐵，當加熱到較高溫度時，易於分解聚集粗化，不能獲得高硬度和高耐磨性。
抗腐蝕氮化溫度一般在600—700℃之間，分解率大致在40—70%范圍，停留時間由15分鍾到4小時不等，深度一般不超過0.05m m。對於抗腐蝕的氮化用鋼，可應用任何鋼種，都能獲得良好的效果。
2、液體氮化
液體氮化它是一種較新的化學熱處理工藝，溫度不超過570℃，處理時間短，僅1—3h；而且不要專用鋼材，試驗表明：40Cr經液體氮化處理比一般淬火回火後的抗磨能力提高50％；鑄鐵經液體氮化處理其抗磨能力提高更多。不僅如此，實踐證明：經過液體氮化處理的零件，在耐疲勞性、耐腐蝕性等方面都有不同程度的提高；高速鋼刀具經液體氮化處理，一般能提高使用壽命20—200%；3Cr2W8V壓鑄模經液體氮化處理後，可提高使用壽命3—5倍。液體氮化表層硬而不脆，並且具有一定的韌性，不容易發生剝落現象。
但是，液體氮化也有缺點：如它的氮化表層中的氮鐵化合物層厚度比較薄，僅僅只有0.01—0.02mm。國外多採用氰化鹽作原料液體氮化，國內已改用無毒原料液體氮化。我國無毒掘衡梁液體氮化的配方是：尿素40%，碳酸鈉30%、氯化鉀20%，氫氧化鉀10%(混合鹽溶點為340℃左右)。液體氮化雖然有很多優點，但由於溶鹽反應有毒性，影響操作人員身體健康，廢鹽也不好處理。因此，與用越來越受到限制。
3、離子氮化
離子氮化又叫「輝光離子攔櫻氮化」是最近起來的一種熱處理工藝，它具有生產周期短，零件表面硬度高，能控制氮化層脆性等優點。因而，近幾年來國內發展迅速，使用范圍很廣。
輝光離子氮化的基本原理：
輝光離子氮化是將零件放到離子氮化的真空室內，氮化的零件接高壓直流電源的陰極(負極)，電爐外殼接直流高壓電源的陽極(正極)，當向真空容器內充入氨氣，但容器內壓判運強保持200-1000PA之間，在陰極和陽極間加800—1000伏直流電壓，氨氣就會電離，這種氣體經電離作用後，產生帶正電的氮陽離子[N+]和帶負電的陰離子[N-]，形成了一個等離子區。在等離子區內，氮的正離子在高壓電場加速下，快速沖向陰極，轟擊清洗需氮化的零件表面，將動能轉變為熱能，還由於氮離子轉變成氮原子時，又放出大量的熱能並發出很亮的淡紫色光，另外電壓降落在工件附近時也產生熱量，這三種熱量將零件加熱到需要氮化溫度。
在這種溫度下，氮離子與零件金屬表面發生化學反應，氮原子滲入到零件表面並擴散到內部，形成了氮化層。
輝光離子氮化的特點：
（1）、表面加熱速度快，可縮短加熱及冷卻時間，到十分之一至十二分之一。而且除處理表面加熱外其餘部分均處在低溫(100℃左右)狀態，既節約了加熱功率又減少零件的變形。
（2）、擴散過程快，在高壓電場作用下，由於氮化原子的運動速度比氣體氮化快許多倍，滲入速度更快，一般只需要3—10h。
（3）、氮化層韌性好，具有高抗疲勞和高抗磨性能，氮化層脆性白色ε相(Fe2N)控制在0—0.2mm范圍，從而免去氮化零件的磨削加工。
表面硬度高達HV900(HRC64)，氮化層深度可掌握在0.09—0.87mm。
四、各種氮化法的成本分析
1、鹽浴氮化爐結構簡單，價格低，操作工藝很容易掌握，氮化成本也低，但氮化質量不高，廢棄物有污染，通常很少採用。
2、氣體氮化爐構復雜，價格稍高，操作相比而言稍有難度，但氮化質量好，可以達到很深的滲層與較高的硬度，但需要較長的時間，氨氣的用量也很高
3、離子氮化爐生產製造工藝要求很高，所用材料也很講究，電氣控制技術含量很高，對操作人員的整體要求高，但氮化質量最好，滲入速度快，氮化成本低於氣體氮化，是很好的發展趨勢。
以一次性裝爐量在400公斤為例：初步投資別如下
鹽浴氮化爐投資在貳萬元左右
氣體氮化爐在肆萬元左右
離子氮化要在玖萬元左右
達到同樣的滲層，離子氮化的成本約為氣體氮化的60%（由於鹽浴氮化很難達到氣體氮化與離子氮化的滲層，所以不能比較它們的運行成本）

F. 氣氮、液氮、軟氮化、QPQ的作用區別

軟氮化特指低溫氮碳共滲漏帆而非「碳氮共滲」。在過去的中外文並搜鉛獻中，碳氮共滲和氮碳共滲是不加區分而混為一談的，目前，二者均有明確定義，不是一個概念。按照新近文獻的定義，氮碳共滲稱為軟氮化，而氮化是什麼，文獻上並無明確定義；我個人認為：人們習慣上所說的氮化，應該是文獻上所說的滲氮，但這種定義並不確切，也缺乏權威證據；從廣義上講，無論是滲氮還是以滲氮為主的氮碳共滲（軟氮化）絕好均可成為氮化；不管這個工藝過程如何稱謂或定義，其本身並不重要，滿足其技術要求、達到其質量特性值，滿足顧客需要才是關鍵!! （孤鴻踏雪）

G. 氮化的作用和工藝要求

氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經氮化處理的製品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。
作用
增加鋼件的耐磨性、表面硬度、疲勞極限和抗蝕能力
技術流程工藝要求
滲氮前的零件表面清洗
大部分零件，可以使用氣體去油法去油後立刻滲氮。部分零件也需要用汽油清洗比較好，但在滲氮前之最後加工方法若採用拋光、研磨、磨光等，即可能產生阻礙滲氮的表面層，致使滲氮後，氮化層不均勻或發生彎曲等缺陷。此時宜採用下列二種方法之一去除表面層。第一種方法在滲氮前首先以氣體去油。然後使用氧化鋁粉將表面作噴砂處理（abrasive cleaning） 。第二種方法即將表面加以磷酸皮膜處理
滲氮爐的排除空氣
將被處理零件置於滲氮爐中，並將爐蓋密封後即可加熱，但加熱至150℃以前須作爐內排除空氣工作。
排除爐內的主要功用是防止氨氣分解時與空氣接觸而發生爆炸性氣體，及防止被處理物及支架的表面氧化。其所使用的氣體即有氨氣及氮氣二種。
排除爐內空氣的要領如下：
①被處理零件裝妥後將爐蓋封好，開始通無水氨氣，其流量盡量可能多。
②將加熱爐之自動溫度控制設定在150℃並開始加熱（注意爐溫不能高於150℃）。
③爐中之空氣排除至10%以下，或排出之氣體含90%以上之NH3時，再將爐溫升高至滲氮溫度。
氨的分解率
滲氮是鋪及其他合金元素與初生態的氮接觸而進行，但初生態氮的產生，即因氨氣與加熱中的鋼料接觸時鋼料本身成為觸媒而促進氨之分解。
雖然在各種分解率的氨氣下，皆可滲氮，但一般皆採用15～30%的分解率，並按滲氮所需厚度至少保持4～10小時，處理溫度即保持在520℃左右。
冷卻
大部份的工業用滲氮爐皆具有熱交換機，以期在滲氮工作完成後加以急速冷卻加熱爐及被處理零件。即滲氮完成後，將加熱電源關閉，使爐溫降低約50℃，然後將氨的流量增加一倍後開始啟開熱交換機。此時須注意觀察接在排氣管上玻璃瓶中，是否有氣泡溢出，以確認爐內之正壓。等候導入爐中的氨氣安定後，即可減少氨的流量至保持爐中正壓為止。當爐溫下降至150℃以下時，即使用前面所述之排除爐內氣體法，導入空氣或氮氣後方可啟開爐蓋。

H. 氮化處理的有哪些技術要求，都適用什麼材料

快速深層氮化處理工藝（專利號：91107261.6 ） ， 強化氮化處理工藝（專利號：91107260.8），離子氮化件沉澱強化處理工藝（專利號：89104125.7）等 .

專業承接：碳鋼，合金鋼，工模具鋼，不銹鋼，高速鋼，鑄鐵及粉末冶金等金屬零件的等離子氮化處理。

等離子氮化簡介：
離子氮化是由法國人B.Berghaius於1932年發明的。目前我國在離子滲氮的某些理論和技術方面己處於世界領先水平。該技術是在0.1-10TOrr的含氮氣氛中進行，以爐體為陽極，被處理工件為陰極，在陰陽極間加數百伏的高壓直流。由於輝光放電會產生象霓紅燈一樣的輝光覆蓋於被處理工件表面使其加熱升溫，同時依靠陰極濺射及離子化作用等進行表面氮化強化處理.
有效地去除金屬表面鈍化膜，在工件表面生成硬化、防護層，能顯著提高零部件的表面硬度，增強磨損抗力和抗咬合力，提高疲勞強度和抗腐蝕性能，從而提高零部件、工模具的質量，延長使用壽命，獲得明顯經濟效益。
一、技術先進
1﹑等離子滲氮：可獲得高韌性的γ′相（白亮層）或無白亮層的氮化物層，具有良好的耐磨性，耐腐蝕性能和高的疲勞強度。
2﹑等離子氮碳共滲（離子軟氮化）和離子氧氮碳共滲:時間短，效益高，能獲得ε相為主的耐磨，抗擦傷的白亮層，特別適合碳素鋼和鑄鐵零件。
3﹑等離子硫碳氮共滲：時間短，效益高，可靈活控制化合物層，獲得多種類型的滲層，有很厚的ε相，白亮層，有自潤滑作用的FeS層，具有極小的摩擦系數。
二、性能有優良
1﹑環保節能
由於離子氮化是利用輝光放電直接進行加熱，不是依靠化學反應作用，而是利用離子化了的含氮氣體進行氮化處理，且可獲得均勻的溫度，與間接的加熱方式相比效率可提高2陪以上，（能源消耗僅為氣體氮化的40-70%，耗氣量為氣體氮化的百分幾）無需具備防止污染的環保設施。因此，離子氮化法也稱為本世紀的『環保氮化法』。
2、滲速快
等離子氮化不僅氮化能力強，而且可使工件表面活化，產生加速吸收和擴散的缺陷，因而離子滲氮可以大大縮短滲氮時間，特別是淺層滲氮時更為突出。例如滲氮層深度在0.3~0.5mm時，離子滲氮的時間僅為普通氣體滲氮時間的1/3~1/5。
3﹑極小的變形
由於離子滲氮是在真空中進行，因此可獲得無氧化的加工表面，也不會損壞被處理工件表面的光潔度，而且在低溫下進行處理（380℃起即可進行氮化處理），被處理的工件變形量極小，可以用來解決很多常規熱處理無法解決的問題，能滿足高精度零部件的要求，處理後無需再進行機械加工，即適合成品件的處理。

4﹑良好的韌性
經氣體氮化和鹽浴氮化處理的工件表面通常會出現較厚（20um以上）的化合物層，這是由於e+γ′兩相組成的不均勻混合物層，里層則為擴散層。因此，在化合物內產生三相顯微應力，若在此方向上再約略加外力就會產生微裂紋，此裂紋逐漸擴展而使整個化合物層剝落，含鉻，鋁滲氮鋼的化合物層很脆，氣體氮化後一般都要把它磨去才能使用。而離子氮化可通過控制氣氛中氮和碳的含量比，或氮氣和氫氣的比例，可以獲得5-30um的脆性較小的 ε相單相層或0-8um厚的韌性γ′相單相層，也可以得到韌性更優的無化合物層而僅有擴散層的滲層，這樣可以不需要磨削直接裝機使用。綜合所述，等離子滲氮法通過調節氮氣，氫氣及其它氣體（如：碳，氧，硫等）氣體的比例，可以自由調節化合物層的相組成組織，從而獲得預期的機械性能。
5﹑無需去鈍處理
由於不綉鋼表面鈍化膜的阻礙，傳統的氣體氮化前必須做去鈍處理，因工藝十分繁雜，且不易控制，效果難以保證，離子滲氮因濺射作用，可有效地去除這層鈍化膜，無需去鈍處理，因此等離子氮化工藝為不銹鋼的表面強化處理提供了一條新的途徑。

等離子氮化廣泛用於冶金機械，輕工機械，汽車工業，鐵道機械，船舶機械，紡織機械，化工機械，煤礦機械等等。

一般的機械製造：齒輪﹑齒圈﹑驅動軸﹑絲桿﹑螺桿﹑缸筒﹑閥體﹑精密偶件﹑盤型凸輪﹑液壓元件﹑減速機零件﹑渦輪﹑渦桿﹑鏜桿等；
汽車摩托車行業：曲軸﹑凸輪軸﹑齒輪﹑缸套﹑氣門﹑連桿﹑扭轉盤﹑剎車控制系統﹑活塞銷﹑減速機的同步環﹑噴油嘴；
工具：高速鋼鑽頭﹑銑刀﹑鉸刀﹑絲錐﹑滾刀﹑插齒刀﹑拉刀等，經處理後的刀具加工不銹鋼，耐熱鋼效果尤為顯著；
模具：各種塑料模具﹑橡膠模具﹑冷拉模﹑壓鑄模﹑擠壓模﹑熱鍛模﹑玻璃模﹑切邊模﹑彎曲模等，對承受壓力不大的模具，可用正火態或調質態的中碳合金鋼作滲氮處理；
紡織機械：羅拉﹑絡筒機件﹑彈力絲機﹑熱軌﹑鋼領圈等；
在機床，機車，石化，礦山，輕工機械，軍工槍炮等行業也有很廣范應用。
表1 中分類列出了常用的滲氮材料。
類 別 牌 號
碳素結構鋼 08（F）、10、15、20、45、60
合金結構鋼 20MnV、20SiMn2MoV、25SiMn2MoV、37 SiMn2MoV、
15MnVB、20 MnVB、40 MnVB、20Si MnVB、15Cr、20Cr、
30Cr、35Cr、40Cr、15CrMo、38CrSi、20CrMo、30 CrMo、
35 CrMo、42 CrMo、12 CrMoV、35 CrMoV、25 Cr2MoVA、
20Cr3MoWVA、38CrMoAl、20CrV、40 CrV、50 CrVA、15CrMn、20CrMn、40CrMn、20CrMnSi、25 CrMnSi、30 CrMnSi、30CrMoAl、30CrMnAl、30CrMnSiA、20CrMnMo、40 CrMnMo、
20 CrMnTi
30 CrMnTi、12Cr2Ni4、20 Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、
45CrNiMoVA、18Cr2Ni4WA、25 Cr2Ni4WA
不銹耐酸鋼
耐熱鋼 1Cr17、1Cr13、2Cr13、7Cr17、1Cr18Ni9、0Cr17Ni7Al、1Cr5Mo、
1Cr13Mo、4Cr9Si2、4Cr14NI14W2Mo
合金工具鋼 Cr12、Cr12MoV、Cr6WV、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、
4Cr5MoSiV1、4Cr5MoSiV
高速工具鋼 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2
球墨鑄鐵 QT600-3、QT700-2
鈦合金 TA2、TA4、TA7

表2 常用材料經離子滲氮處理後的表面硬度及深層指標
材料 預先熱處理 離子滲氮技術
類別 材料牌號 方式 硬度 表面硬度 滲層深度

碳鋼 純鐵 退火 300-400 0.15-0.3
10 15 20 原材料 350-430 0.2-0.3
45 55 正火或調質 HB180-200 450-550 0.2-0.5

合金結構鋼 20Cr 調質 500-550 0.2-0.5
20CrMnTi 正火或調質 HB180-200 550-600 0.2-0.5
40Cr 調質 550-650 0.3-0.5
42CrMo 調質 550-700 0.3-0.5

滲氮鋼 38CrMoAi 調質 900-1100 0.2-0.5
30CrMoAi 調質 HB217-223 850-1050 0.2-0.5
30CrMnAi 調質 HB223-228 750-850 0.2-0.5

工模具鋼 Cr12 淬火+回火 HRC50 900-1000 0.15-0.3
Cr12MoV 淬火+回火 950-1050 0.15-0.35
W6MO5Cr4V2 固溶處理 1200-1500 0.01-0.25
3Cr2W8V 淬火+回火 900-1100 0.15-0.35
5CrNiMo 調質 HRC45 750-900 0.3-0.5
5CrMnMo 調質 650-890 0.3-0.5
H13 淬火+回火 950-1200 0.15-0.3

不銹鋼 2Cr13,4Cr13 淬火+回火 900-1000 0.1-0.2
1Cr18Ni9Ni 固溶 HV162 900-1000 0.1-0.2

鑄鐵 HT20-4 鑄態 HB203 350-550 0.1-0.3
QT600-2 正火 350-550 0.1-0.3

I. 什麼是氮化處理

化處理是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。經氮化處理的製品具有優異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。

傳統的合金鋼料中之鋁、鉻、釩及鉬元素對滲氮甚有幫助。這些元素在滲氮溫度中，與初生態的氮原子接觸時，就生成安定的氮化物。尤其是鉬元素，不僅作為生成氮化物元素，亦作為降低在滲氮溫度時所發生的脆性。其他合金鋼中的元素，如鎳、銅、硅、錳等，對滲氮特性並無多大的幫助。一般而言，如果鋼料顫喊中含有一種或多種的氮化物生成元素，氮化後的效果比較良好。其中鋁是最強的氮化物元素，含有0.85～1.5%鋁的滲氮結果最佳。在含鉻的鉻鋼而言，如果有足夠的含量，亦可得到很好的效果。但沒有含合金的碳鋼，因其生成的滲氮層很脆，容易剝落，不適合作為滲氮鋼。

以上內容引用至：鋼材熱處理之：氮化處理簡介/離子氮化/液體氮化/氣體氮化/的作用及技術流程