对工件的非渗氮部位应在渗前采取保护措施

　　以二段气体渗氮为例
　　（1）气体渗氮设备。气体渗氮可采用井式炉或多用箱式炉。无论采用何种炉型，加热室（罐）都应该有良好的密封性，保证气氛不泄漏。
　　设备应有良好可靠的控温和测温系统，并保证炉温的均匀性符合GB/T9452《热处理炉有效加热区测定方法》的规定，炉温差不大于±10℃。
　　设备还应配套有流量计、氨分解测定仪、U形压力计等附属装置，以保证氨气流量、分解率及炉内压力的控制和监测，保证设备运行时达到工艺技术要求。
　　（2）渗氮用气。常见的气体渗氮原料采用氨气。所用氨气应符合GB536《液体无水氨》标准中的一级标准，纯度应大于95%。氨气通入炉内前应经过干燥。
　　（3）渗氮零件的预先处理。不锈钢渗氮件应先进行预处理。
　　（4）渗氮前的生产准备。
　　①检查待渗氮工件，其表面粗糙度应达到Ra1.6μm或更高。工件表面应经过清洗，不得有锈痕、油污和其他有损渗氮质量的脏物等。
　　②对工件的非渗氮部位应在渗前采取保护措施。
　　a．用符合GB/T 9199《防渗涂料技术条件》要求的防护涂料（离子渗氮件的防渗涂料目前还缺少应用）。
　　b．预留不小于渗氮深度二倍的加工余量。
　　c．表面镀0.010～0.015mm深的锡层，也可镀0.02mm以上的无孔隙铜层或镍层。
　　③工件装炉前应先检查设备的机械、电气及各控制系统和附属装置，保证一切正常。
　　④工件装炉时应选用正确工装或装炉方式，以减少工件的变形。工件之间应留有空隙，以保证炉内气氛畅通。
　　⑤根据技术检查要求选用和放置试块。
　　（5）渗氮操作。
　　①工件入炉后，盖好炉盖并密封好。接通氨气管道，保证氨气畅通和设备无泄漏。
　　②升温前，先用大氨气量充入炉内，排除炉内空气，随着炉内空气的减少，可在缓慢升温的同时继续排除炉内空气，但排净炉内空气前炉温不应超过150℃，且炉内应保持正压。
　　③炉温升到工艺要求的温度后，炉内压力应保持在（780～1960Pa），调整氨分解率达18%～20%。及时点燃废气。
　　④操作中应严格执行工艺，控制炉温、氨气分解率及炉内压力等达到工艺的要求。
　　⑤有时为降低渗氮层表面脆性，工件出炉前可进行2～4h的退氮处理。退氮处理时可关闭排气口，通入少量氨气，以保持炉内为正压。
　　⑥渗氮过程完成后停电降温，工件随炉冷却至200～150℃再出炉。
　　2Cr13马氏体不锈钢二段渗氮工艺之一见图7-5。

　　（6）渗氮件质量检查。
　　①外观检查。表面不应有裂纹、剥离或肉眼可见疏松。表面颜色最好为银灰色，在保证渗层硬度、深度的条件下，也允许表面呈淡蓝色（出炉温度偏高所致）。
　　②表面硬度。按GB/T 4340.1《金属维氏硬度试验第一部分：试验方法》规定进行表面硬度检验。渗氮层表面硬度应达到技术要求，并且，同一件或同批件的硬度允差应符合表7-7的规定。
　　表7-7     渗氮层表面硬度偏差允许值          （HV10）

　　注：（1）同批件是指同材质，经同种预先热处理，同炉渗氮工件。
　　   （2）局部渗氮件硬度测定位置距渗氮边界不小于1个渗层深度的距离。
　　   （3）①零件技术要求硬度范围，②硬度偏差允许值。
　　③渗氮层深度。按GB/T 11354《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》的规定检查渗氮层深度，应达到技术要求。并且，同一件或同批件渗氮层深度允许偏差应不大于表7-8的规定。
　　表7-8      渗氮层深度偏差允许值         （mm）

　　注：（1）同批件是指同材质，经同种预先热处理，同炉渗氮工件。
　　   （2）局部渗氮件浓度测定位置距渗氮边界不小于1个渗层深度距离。
　　④如有要求，对渗氮层脆性或疏松的检查也按GB/T11354规定进行，且符合技术要求。
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