離子滲氮后零件的“腫脹”實際上是零件尺寸變化的一種表現形式。尺寸變化是由于滲氮時工件表面吸收了大量的氮原子,生成各種氮化物或工件表層原始組織的晶格常數增大所致,宏觀上則表現為表層體積的略微增加。
離子滲氮后零件的“腫脹”是一種普遍現象。各種氮化方法(氣體氮化、液體氮化和離子氮化)處理后的零件或多或少總會存在一定的“腫脹”。但應該說明的是:離子滲氮后零件的“腫脹量”較其它氮化方法要小。這是因為:離子滲氮中的“陰極濺射”有使尺寸縮小的作用,因而抵消了一部分滲氮“腫脹量”。
1、影響離子滲氮“腫脹”的因素
離子滲氮后尺寸的脹大量取決于零件表層的吸氮量。因而,影響吸氮量的因素均是影響“腫脹”的因素。
影響“腫脹”的因素主要有:材料中合金元素的含量、滲氮溫度、滲氮時間、滲氮氣氛中的氮勢等。
材料中合金元素含量越高,零件氮化后的“腫脹”越大。
滲氮溫度愈高、滲氮時間愈長,零件氮化后的“腫脹”愈大。
滲氮氣氛的氮勢越高,零件氮化后的“腫脹”愈大。
2、“腫脹”的防治辦法
前以述及,“腫脹”是離子氮化過程中一種必然的現象,因此要徹底杜絕“腫脹”是不現實的。我們此處所說的“防治”主要有兩種含義:一是盡可能減小“腫脹”量;二是在“腫脹”不可避免的情況下,掌握“腫脹”規(guī)律,省去氮化后的再次加工。
(1)減小“腫脹”的方法