?氮化熱處理是一種表面強(qiáng)化熱處理工藝，它是將氮原子滲入金屬工件表面，形成富氮硬化層的化學(xué)熱處理過(guò)程。這種工藝主要應(yīng)用于鋼鐵、鈦合金等金屬材料，能夠顯著提高零件的表面硬度、耐磨性、抗咬合性、抗蝕性等性能。
氣體氮化：
工藝過(guò)程：把工件放入氮化爐中，爐內(nèi)通入氨氣作為氮化介質(zhì)。在氮化過(guò)程中，通過(guò)控制爐溫、氨氣流速、氮化時(shí)間等參數(shù)來(lái)控制氮化層的質(zhì)量。例如，在處理模具鋼時(shí)，將爐溫控制在 520 - 540℃，氨氣流速保持在適當(dāng)?shù)姆秶?，氮化時(shí)間根據(jù)所需氮化層的深度而定，一般為 20 - 50 小時(shí)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，能夠處理形狀復(fù)雜的零件；缺點(diǎn)是氮化周期較長(zhǎng)，效率相對(duì)較低。
應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械零件，如模具、齒輪、軸類零件等。例如，壓鑄模具經(jīng)過(guò)氣體氮化處理后，表面硬度提高，抗熱疲勞性能增強(qiáng)，能夠有效延長(zhǎng)模具的使用壽命；對(duì)于高精度齒輪，氣體氮化可以提高齒面的硬度和耐磨性，降低摩擦系數(shù)，提高傳動(dòng)效率。
離子氮化：
工藝過(guò)程：將工件置于真空容器內(nèi)，作為陰極，容器壁作為陽(yáng)極。在真空環(huán)境下通入少量氨氣或氮?dú)馀c氫氣的混合氣體，然后在兩極間施加高電壓（通常為 400 - 1000V），使氣體電離產(chǎn)生氮離子。氮離子在電場(chǎng)作用下高速轟擊工件表面，將氮原子滲入工件。離子氮化的溫度一般在 480 - 650℃之間，時(shí)間相對(duì)較短，通常為幾小時(shí)到十幾小時(shí)。例如，在處理航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片時(shí)，采用離子氮化可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得高質(zhì)量的氮化層。
應(yīng)用范圍：由于離子氮化具有滲速快、氮化層質(zhì)量好、變形小等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、汽車、精密機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。例如，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、凸輪軸等關(guān)鍵零件經(jīng)過(guò)離子氮化處理后，表面性能得到顯著提高，能夠承受更高的載荷和更惡劣的工作環(huán)境。