氮化多用炉速度快的原因是什么？

氮化多用炉速度快的原因是什么？

氮化多用炉是在离子的轰击下进行的。位于降区的离子平均能量约为几十伏。当电压为800伏时，氮离子所具有的能量比气体氮氨分解时获得的氮原子高3000倍。高能量颗粒轰击产生溅射，与铁原子从表面分离溅射时，碳、氧和合金元素也被轰击，使零件表面的氧化物和碳化物恢复。如果有氢，不仅可以防止气氛中残留的氧化，还可以还原零件表面的氧化物，从而获得活性清洁的表面，使氮化反应相当活跃。

氮的迁移主要是通过铁原子的溅射和氮化铁的沉积过程来实现的。所以从一开始就形成了与零件表面α-Fe直接接触的富氮相。如此高速的氮供应，促使α-Fe迅速被氮饱和。数分钟后，相应的化合物层与被氮饱和的α-Fe保持平衡，而气体渗氮零件表面的氮化物层通常需要1~2小时。

多用炉。

在渗氮过程中，高能量粒子与金属表面晶格中的原子弹性碰撞，产生高密度位错。电子显微镜观察研究表明，提高位错密度会增加材料的渗透性，从而加速氮的扩散。

氮气在渗氮初期的扩散主要是沿晶界进行的。氮气与晶界中的碳化物接触，形成碳氮化合物。通过这种方式，相当一部分氮气被无益地消耗掉，而形成的碳氮化合物也强烈阻碍了晶界的扩散，使渗氮层向内推进速度减慢，主要是沿位错狗扩散。另外，碳从表面溅出，使晶界处于脱碳状态，明显阻碍了在奥氏晶界中形成碳氮化合物。因此，氮原子也能顺利地沿无碳氮化合物的晶界扩散，从而显著加速扩散。

氮化多用炉设备中氮气渗透温度与保温时间相同时，渗透层比气体渗透深度特别是当渗透层低于0.2mm时，氮气渗透可以更有效地缩短氮气渗透时间，以38CrMoAlA钢为例，如果要求渗透层深度为0.5mm，则需要20~30小时，而气体渗透则需要40~50小时，如果渗透层较浅，则需要2~4小时，而气体渗透则需要10小时。