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离子氮化是如何进行的?

时间:2016-06-17? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
        离子氮化机理有几种模型,现以阴极溅射模型为例说明其过程:将离子氮化炉抽真空(0. 667Pa);在炉内阳、阴极(工件)间充入低压气体(如N2、NH3,压力一般小于1.3310³Pa);在两极间加直流电压(400~800V),产生辉光放电;NH3电离形成N+、H+、e;N+、H+在电场加速下轰击工件表面,一部分离子直接渗入工件,另一部分通过离子氮化机理有几种模型,现以阴极溅射模型为例说明其过程:将离子氮化炉抽真空(0. 667Pa);在炉内阳、阴极(工件)间充入低压气体(如N2、NH3,压力一般小于1.33×10³Pa);在两极间加直流电压(400~800V),产生辉光放电;NH3电离形成N+、H+、e;N+、H+在电场加速下轰击工件表面,一部分离子直接渗入工件,另一部分通过阴极溅射。
        从工件表面轰击出电子及铁、氧原子元素。溅射出的铁原子在等离子区与活性氮原子结合,形成FeN,被工件表面吸取。FeN受到高温作用和离子的轰击,按FeN→Fe2N→Fe3N→Fe4N顺序分解为低价氮化铁,同时析出原子氮。一部分氮原子向工件内部渗入,另一部分飞散到等离子区中,重新与溅射出的铁原子结合。上述过程反复进行,即可实现氮化。
        离子氮化比普通氮化渗速快得多,其原因是:工件表面受N+离子轰击,表层晶格严重畸变,位错密度大大增加,生成晶格缺陷,促进氮的扩散;工件表面(阴极)被溅射而净化和活化;离子轰击工件表面加热工件,电离提供较高浓度氮势,使工件(固相)气相(等离子区)界面有很高N浓度梯度,从而加速N的扩散。

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