A. 不銹鋼應該怎樣氮化處理
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。
簡介
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。
一般常用的滲氮鋼有六種如下：
（1）含鋁元素的低合金鋼（標准滲氮鋼）
（2）含鉻元素的中碳低合金鋼 SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。
（3）熱作模具鋼（含約5%之鉻） SAE H11 （SKD – 61）H12，H13
（4）鐵素體及馬氏體系不銹鋼 SAE 400系
（5）奧氏體系不銹鋼 SAE 300系
（6）析出硬化型不銹鋼 17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等
含鋁的標准滲氮鋼，在氮化後雖可得到很高的硬度及高耐磨的表層，但其硬化層亦很脆。相反的，含鉻的低合金鋼硬度較低，但硬化層即比較有韌性，其表面亦有相當的耐磨性及耐束心性。因此選用材料時，宜注意材料之特徵，充分利用其優點，俾符合零件之功能。至於工具鋼如H11（SKD61）D2（SKD – 11），即有高表面硬度及高心部強度。
技術流程
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abrasive cleaning 。第二種方法即將表面加以磷酸皮膜處理（phosphate coating）。
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。
氣體氮化
氣體氮化系於1923年由德國AF ry 所發表，將工件置於爐內，利NH3氣直接輸進500～550℃的氮化爐內，保持20～100小時，使NH3氣分解為原子狀態的（N）氣與（H）氣而進行滲氮處理，在使鋼的表面產生耐磨、耐腐蝕之化合物層為主要目的，其厚度約為0.02～0.02m/m，其性質極硬Hv 1000～1200，又極脆，NH3之分解率視流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，NH3氣在570℃時經熱分解如下：
NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2
經分解出來的N，隨而擴散進入鋼的表面形成。相的Fe2 - 3N氣體滲氮，一般缺點為硬化層薄而氮化處理時間長。
氣體氮化因分解NH3進行滲氮效率低，故一般均固定選用適用於氮化之鋼種，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否則氮化幾無法進行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以強韌化處理又稱調質因Al，Cr，Mo等皆為提高變態點溫度之元素，故淬火溫度高，回火溫度亦較普通之構造用合金鋼高，此乃在氮化溫度長時間加熱之間，發生回火脆性，故預先施以調質強韌化處理。NH3氣體氮化，因為時間長表面粗糙，硬而較脆不易研磨，而且時間長不經濟，用於塑膠射出形機的送料管及螺旋桿的氮化。
液體氮化
液體軟氮化主要不同是在氮化層里之有Fe3Nε相，Fe4Nr相存在而不含Fe2Nξ相氮化物，ξ相化合物硬脆在氮化處理上是不良於韌性的氮化物，液體軟氮化的方法是將被處理工件，先除銹，脫脂，預熱後再置於氮化坩堝內，坩堝內是以TF – 1為主鹽劑，被加溫到560～600℃處理數分至數小時，依工件所受外力負荷大小，而決定氮化層深度，在處理中，必須在坩堝底部通入一支空氣管以一定量之空氣氮化鹽劑分解為CN或CNO，滲透擴散至工作表面，使工件表面最外層化合物8～9%wt的N及少量的C及擴散層，氮原子擴散入α – Fe基地中使鋼件更具耐疲勞性，氮化期間由於CNO之分解消耗，所以不斷要在6～8小時處理中化驗鹽劑成份，以便調整空氣量或加入新的鹽劑。
液體軟氮化處理用的材料為鐵金屬，氮化後的表面硬度以含有 Al，Cr，Mo，Ti元素者硬度較高，而其含金量愈多而氮化深度愈淺，如炭素鋼Hv 350～650，不銹鋼Hv 1000～1200，氮化鋼Hv 800～1100。
液體軟氮化適用於耐磨及耐疲勞等汽車零件，縫衣機、照相機等如氣缸套處理，氣門閥處理、活塞筒處理及不易變形的模具處。採用液體軟氮化的國家，西歐各國、美國、蘇俄、日本。
離子氮化
此一方法為將一工件放置於氮化爐內，預先將爐內抽成真空達10-2～10-3 Torr（㎜Hg）後導入N2氣體或N2 + H2之混合氣體，調整爐內達1～10 Torr，將爐體接上陽極，工件接上陰極，兩極間通以數百伏之直流電壓，此時爐內之N2氣體則發生光輝放電成正離子，向工作表面移動，在瞬間陰極電壓急劇下降，使正離子以高速沖向陰極表面，將動能轉變為氣能，使得工件表面溫度得以上升，因氮離子的沖擊後將工件表面打出Fe.C.O.等元素飛濺出來與氮離子結合成FeN，由此氮化鐵逐漸被吸附在工件上而產生氮化作用，離子氮化在基本上是採用氮氣，但若添加碳化氫系氣體則可作離子軟氮化處理，但一般統稱離子氮化處理，工件表面氮氣濃度可改變爐內充填的混合氣體（N2 + H2）的分壓比調節得之，純離子氮化時，在工作表面得單相的r′（Fe4N）組織含N量在5.7～6.1%wt，厚層在10μn以內，此化合物層強韌而非多孔質層，不易脫落，由於氮化鐵不斷的被工件吸附並擴散至內部，由表面至內部的組織即為FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N順序變化，單相ε（Fe3N）含N量在5.7～11.0%wt，單相ξ（Fe2N）含N量在11.0～11.35%wt，離子氮化首先生成r相再添加碳化氫氣系時使其變成ε相之化合物層與擴散層，由於擴散層的增加對疲勞強度的增加有很多助。而蝕性以ε相最佳。
離子氮化處理的度可從350℃開始，由於考慮到材質及其相關機械性質的選用處理時間可由數分鍾以致於長時間的處理，本法與過去利用熱分解方化學反應而氮化的處理法不同，本法系利用高離子能之故，過去認為難處理的不銹鋼、鈦、鈷等材料也能簡單的施以優秀的表面硬化處理
B. 不銹鋼熱處理，怎麼氮化
Hⅴ850~1200是什麼意思，另外HV表示什麼意思。
C. 不銹鋼可以做表面滲氮處理嗎
不銹鋼可以做表面滲氮處理的，不銹鋼氣體滲氮後工件表面硬度可達HV850～1200。
滲氮，是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。常見有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。傳統的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動的氨氣並加熱，保溫較長時間後，氨氣熱分解產生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，並擴散滲入工件表層內，從而改變表層的化學成分和組織，獲得優良的表面性能。如果在滲氮過程中同時滲入碳以促進氮的擴散，則稱為氮碳共滲。常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
滲入鋼中的氮一方面由表及裡與鐵形成不同含氮量的氮化鐵，一方面與鋼中的合金元素結合形成各種合金氮化物，特別是氮化鋁、氮化鉻。這些氮化物具有很高的硬度、熱穩定性和很高的彌散度，因而可使滲氮後的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，並降低缺口敏感性。與滲碳工藝相比，滲氮溫度比較低，因而畸變小，但由於心部硬度較低，滲層也較淺，一般只能滿足承受輕、中等載荷的耐磨、耐疲勞要求，或有一定耐熱、耐腐蝕要求的機器零件，以及各種切削刀具、冷作和熱作模具等。滲氮有多種方法，常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
D. 你好：請教一下不銹鋼氮化的問題
不過一般來講奧氏體不銹鋼做離子氮化效果比較理想，原因在於，不銹鋼表面有鈍化膜阻止活內性氮原子的容滲入，氣體氮化或者QPQ時需要用酸洗或者噴砂等辦法活化表面，而離子氮化時則不存在這個問題。不銹鋼氮化後表面硬度一般在900HV以上，1100HV也是可以做到的
E. 不銹鋼的氮化方法有哪些
不銹鋼的氮化方法有哪些
用O-N共滲代替發藍用滲碳爐,溫度為400——420攝氏度X90min,通入氨氣350L/h,同時滴入80——100did/min甲醇,廢氣排到室外或同入水中,零件通過處理後表面呈現均勻的深藍色,抗腐蝕能力優於發藍處理。
硬度計和銼刀和表面硬度的關系銼刀可檢查殘余奧氏體的原理在於:馬氏體處於比殘余奧氏體處於膨脹的狀態,所以馬氏體總是凸起在奧氏體的狀態,而奧氏體處於凹的狀態。可以說馬氏體是分布在奧氏體的基體上。銼刀只是接觸到馬氏體,用硬度計檢查硬度時接觸的卻是接觸馬氏體和奧氏體,當銼刀和硬度計檢查的硬度相差越大時殘余奧氏體也就越多。
不銹鋼的氮化方法關鍵在於去除其鈍化膜,鈍化膜是不銹鋼防銹和不能氮化的原因所在,所以要使不銹鋼氮化,關鍵是去除表面的鈍化膜。不銹鋼氮化的目的在於提高其硬度,提高其耐摩性和抗侵蝕能力。去除鈍化膜的方法有化學法和機械法,化學法是把工件泡在50%(體積)鹽酸(溫度70度)中,然後用水清洗干凈;機械法可以採用噴沙去除鈍化膜。在相同的氮化溫度情況下,奧氏體不銹鋼比珠光體或馬氏體不銹鋼的氮化速度要慢得多,鋼中合金化程度越高氮化速度越慢。
高速鋼的氮化一般高速鋼的氮化不宜出現3相,否則將出使滲層變脆,根據以上規律,高速鋼應進行低溫短時滲氮。因為在較低的溫度下滲層厚度的增厚比較慢,便於控制,且滲層表面氮濃度較低。短時低溫氮化濃度較低,韌性較好。高速鋼(w18cr4v)一般採用510—520攝氏度)直徑《15mm的用15—20min,較大的採用25—32min,大型的採用60min。
F. 304不銹鋼管如何進行氮化處理
304不銹鋼管氮化的關鍵在於去除其鈍化膜，鈍化膜是304不銹鋼管防銹和不能氮化的原因所在，專所以要使屬304不銹鋼管氮化，關鍵是去除表面的鈍化膜。去除鈍化膜的方法有化學法和機械法。 1、噴砂 工件在滲氮前用細砂在0.15—0.25MPa的壓力下進行噴砂處理，直 至表面呈暗灰色，清楚表麵灰塵後立即進爐。
2、磷化
滲氮前對工件進行磷化處理，可破壞金屬表面的氧化膜，形成多孔疏鬆的磷化層，有利於氮原子的滲入，
3、氯化物泡
方管協會今日發布將噴砂或精加工的工件用氯化物泡或塗覆，能有效地去除氧化膜。常用的氯化物有TiCl2和TiCl3。
通常進行滲氮處理的有鐵素體型，馬氏體型和奧氏體型304不銹鋼管和耐熱鋼。
化學法
是把工件泡在50%(體積)鹽酸(溫度70度)中，然後用水清洗干凈。
G. 要對鋼做氣體滲氮處理時，爐子里要加什麼化學物品
滲氮
又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。目前生產中多採用氣體滲氮法。
nitriding
使氮原子滲入鋼鐵工件表層內的化學熱處理工藝。傳統的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動的氨氣並加熱，保溫較長時間後，氨氣熱分解產生活性氮原子,不斷吸附到工件表面，並擴散滲入工件表層內,從而改變表層的化學成分和組織，獲得優良的表面性能。如果在滲氮過程中同時滲入碳以促進氮的擴散，則稱為氮碳共滲。鋼鐵滲氮的研究始於20世紀初，20年代以後獲得工業應用。最初的氣體滲氮，僅限於含鉻、鋁的鋼，後來才擴大到其他鋼種。從70年代開始，滲氮從理論到工藝都得到迅速發展並日趨完善，適用的材料和工件也日益擴大，成為重要的化學熱處理工藝之一。
滲入鋼中的氮一方面由表及裡與鐵形成不同含氮量的氮化鐵，一方面與鋼中的合金元素結合形成各種合金氮化物，特別是氮化鋁、氮化鉻。這些氮化物具有很高的硬度、熱穩定性和很高的彌散度，因而可使滲氮後的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，並降低缺口敏感性。與滲碳工藝相比，滲氮溫度比較低，因而畸變小，但由於心部硬度較低，滲層也較淺，一般只能滿足承受輕、中等載荷的耐磨、耐疲勞要求，或有一定耐熱、耐腐蝕要求的機器零件，以及各種切削刀具、冷作和熱作模具等。滲氮有多種方法，常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
氣體滲氮 一般以提高金屬的耐磨性為主要目的，因此需要獲得高的表面硬度。它適用於38CrMnAc等滲氮鋼。滲氮後工件表面硬度可達HV850～1200。滲氮溫度低，工件畸變小，可用於精度要求高、又有耐磨要求的零件，如鏜床鏜桿和主軸、磨床主軸、氣缸套筒等。但由於滲氮層較薄，不適於承受重載的耐磨零件。
氣體參氮可採用一般滲氮法（即等溫滲氮）或多段（二段、三段）滲氮法。前者是在整個滲氮過程中滲氮溫度和氨氣分解率保持不變。溫度一般在480～520℃之間,氨氣分解率為15～30％,保溫時間近80小時。這種工藝適用於滲層淺、畸變要求嚴、硬度要求高的零件，但處理時間過長。多段滲氮是在整個滲氮過程中按不同階段分別採用不同溫度、不同氨分解率、不同時間進行滲氮和擴散。整個滲氮時間可以縮短到近50小時，能獲得較深的滲層，但這樣滲氮溫度較高，畸變較大。
還有以抗蝕為目的的氣體滲氮，滲氮溫度在 550～700℃之間,保溫0.5～3小時，氨分解率為35～70％，工件表層可獲得化學穩定性高的化合物層，防止工件受濕空氣、過熱蒸汽、氣體燃燒產物等的腐蝕。
正常的氣體滲氮工件，表面呈銀灰色。有時，由於氧化也可能呈藍色或黃色，但一般不影響使用。
離子滲氮 又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進行的。把金屬工件作為陰極放入通有含氮介質的負壓容器中，通電後介質中的氮氫原子被電離，在陰陽極之間形成等離子區。在等離子區強電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動能轉變為熱能，加熱工件表面至所需溫度。由於離子的轟擊，工件表面產生原子濺射，因而得到凈化，同時由於吸附和擴散作用，氮遂滲入工件表面。
與一般的氣體滲氮相比，離子滲氮的特點是：①可適當縮短滲氮周期；②滲氮層脆性小；③可節約能源和氨的消耗量；④對不需要滲氮的部分可屏蔽起來，實現局部滲氮；⑤離子轟擊有凈化表面作用，能去除工件表面鈍化膜，可使不銹鋼、耐熱鋼工件直接滲氮。⑥滲層厚度和組織可以控制。離子滲氮發展迅速，已用於機床絲桿、齒輪、模具等工件。
氮碳共滲 又稱軟氮化或低溫碳氮共滲,即在鐵-氮共析轉變溫度以下，使工件表面在主要滲入氮的同時也滲入碳。碳滲入後形成的微細碳化物能促進氮的擴散，加快高氮化合物的形成。這些高氮化合物反過來又能提高碳的溶解度。碳氮原子相互促進便加快了滲入速度。此外，碳在氮化物中還能降低脆性。氮碳共滲後得到的化合物層韌性好，硬度高，耐磨，耐蝕，抗咬合。
常用的氮碳共滲方法有液體法和氣體法。處理溫度530～570℃，保溫時間1～3小時。早期的液體鹽浴用氰鹽，以後又出現多種鹽浴配方。常用的有兩種：中性鹽通氨氣和以尿素加碳酸鹽為主的鹽，但這些反應產物仍有毒。氣體介質主要有：吸熱式或放熱式氣體（見可控氣氛）加氨氣；尿素熱分解氣；滴注含碳、氮的有機溶劑，如甲醯胺、三乙醇胺等。
氮碳共滲不僅能提高工件的疲勞壽命、耐磨性、抗腐蝕和抗咬合能力，而且使用設備簡單，投資少，易操作，時間短和工件畸變小，有時還能給工件以美觀的外表。
參考資料：http://ke..com/view/72164.htm
H. 不銹鋼怎麼氮化處理啊
不銹鋼的氮化方法關鍵在於去除其鈍化膜,鈍化膜是不銹鋼防銹和不能氮化內的原因所在容,所以要使不銹鋼氮化,關鍵是去除表面的鈍化膜。不銹鋼氮化的目的在於提高其硬度,提高其耐摩性和抗侵蝕能力。去除鈍化膜的方法有化學法和機械法,化學法是把工件泡在50%(體積)鹽酸(溫度70度)中,然後用水清洗干凈;機械法可以採用噴沙去除鈍化膜。在相同的氮化溫度情況下,奧氏體不銹鋼比珠光體或馬氏體不銹鋼的氮化速度要慢得多,鋼中合金化程度越高氮化速度越慢。
高速鋼的氮化一般高速鋼的氮化不宜出現3相,否則將出使滲層變脆,根據以上規律,高速鋼應進行低溫短時滲氮。因為在較低的溫度下滲層厚度的增厚比較慢,便於控制,且滲層表面氮濃度較低。短時低溫氮化濃度較低,韌性較好。高速鋼(w18cr4v)一般採用510—520攝氏度)直徑《15mm的用15—20min,較大的採用25—32min,大型的採用60min
I. 氮化不銹鋼時需要加什麼來進行催化，且與工件的比例
一般不銹鋼材料氮化時需要用什麼材料進行催化？不是催化而是進行去鈍化膜處版理。
由於不銹鋼的鉻含量較權高，與空氣作用會在表面形成一層緻密的氧化物薄膜（鈍化膜）。這種薄膜會阻礙氮原子的滲入。因此必須進行去鈍化膜處理。
通用的方法有機械法和化學法兩大類。
1噴沙。工件在滲氮前用細沙在0.15~0.25MPa的壓力下進行噴砂處理，直至表面呈暗灰色，清除表麵灰塵後立即入爐。
2磷化。滲氮前對工件進行磷化處理，可有效破壞金屬表面的氧化膜，形成多孔疏鬆的磷化層，有利於氮原子的滲入。
3氯化物浸泡。將噴砂或精加工後的工件用氯化物浸泡或塗覆，能有效的去除氧化膜。常用的氯化物有TiCl2和TiCl3等。