尹国武

（中国重汽集团大同齿轮有限公司， 山西 大同 037005）

引言

氮化炉被广泛应用于金属热处理的工艺环节中，其主要任务是强化金属表面的热处理效果。经氮化炉处理后的工件具有变形小、氮化层脆性低，且氮化处理后工件的耐磨性、抗腐蚀性以及抗疲劳强度特性均得到了显著的提升。当前，应用于金属件热处理工艺效果最好的氮化炉类型为离子氮化炉[1]。鉴于离子氮化炉独特的工作特性，在实际运行过程中

由于其阴极的结构存在缺陷导致打弧现象的发生，从而影响金属件最终的热处理效果。经调研可知，传统离子氮化炉的阴极及测温偶普遍被安装于氮化炉的底盘上且氮化炉的均匀性较差，这是导致氮化炉工作受阻及工件返工率高的关键原因。据此，对氮化炉进行改造。

1 离子氮化炉的工作原理

离子氮化炉的主要任务是完成对金属件的热处理，以提升金属件的耐腐蚀、耐磨性等性能。离子氮化系统的组成如图1 所示。

图1 离子氮化系统结构组成示意图

离子氮化炉是基于气体导电性的原理研制而的。在实际应用中，将需热处理的金属件置于存在高压直流电源的真空室中，并将带热处理的工件与直流电源负极的阴极盘相连，与此同时将工件的外圈与直流电源的阳极相连[2]。当真空室内的真空度满足要求时向其中注入一定的氨气。氨气在高压的作用下分解为氨气正离子和氨气负离子，在“异性相吸”的作用下，氨气正离子流向工件的阴极，并在高温的作用下，氨气正离子还原为氨原子覆盖于工件表面形成一层耐腐蚀性、耐磨以及耐疲劳的膜。……