離子滲氮法是在0.1～10Torr（1Torr=133.3Pa）的含氮氣氛中，以爐體為陽極，被處理工件為陰極，在陰陽極間加上數(shù)百伏的直流電壓，由于輝光放電現(xiàn)象便會產(chǎn)生像霓虹燈一樣的柔光覆蓋在被處理工件的表面。此時，已離子化了的氣體成分被電場加速，撞擊被處理工件表面而使其加熱，同時依靠濺射及離子化作用等進行氮化處理。作為一種全新的氮化方法，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于汽車、機床、航天、塑料機械、紡織機械、精密儀器、模具、量韌具等許多領(lǐng)域，而且其應(yīng)用范圍仍在日益擴大。目前，我國在離子氮化的某些理論和技術(shù)方面已處于世界領(lǐng)先水平。
與氣體滲氮相比，離子滲氮具有許多優(yōu)點，主要表現(xiàn)在：滲層組織易于控制、脆性??；氮化后工件變形小；節(jié)能、省氣；無毒、無公害。
離子氮化的效果，主要取決于材料及材料的前期預(yù)先熱處理，毛坯正火、調(diào)質(zhì)處理、時效處理等熱處理工序均是用以消除機加工產(chǎn)生的應(yīng)力，氮化時減小工件變形。其次，離子氮化前工件的清洗工序很關(guān)鍵，清洗干凈程度直接影響到打弧時間的長短，如清洗不夠全面，最終會造成氮化后工件表面被損傷、燒熔、局部出現(xiàn)軟點等缺陷。清洗時要注意工件上的小孔、盲孔、窄縫中的油污、鐵屑、毛刺等，且清洗完畢后必須將工件吹干。
工件上的小通孔、深盲孔、凹槽和窄縫等部位，可能引起打弧和局部溫度過高，一定要進行屏蔽處理（除非產(chǎn)品要求進行氮化處理）。在進行離子氮化時，對工件的非氮化表面的防護要求十分嚴格，工件上的螺紋孔、銷孔一定要進行屏蔽防護。以往我們的屏蔽措施一般采用石棉繩堵孔或用黃膠泥堵孔，在離子氮化過程中，石棉繩和黃膠泥容易松動、干裂形成縫隙，導(dǎo)致出現(xiàn)打死弧現(xiàn)象，使設(shè)備無法正常運行，更嚴重的會擊傷工件，其屏蔽效果不是很理想。在氣體氮化中，可采用涂防氮化涂料來對防氮化部位進行防護，但在離子氮化中，氮化爐視防氮化涂料為油污，在打弧過程中要被打掉，易出現(xiàn)打死弧現(xiàn)象，致使設(shè)備無法正常運行。故在離子氮化中不能采用防氮化涂料來進行防護。
經(jīng)過很長時間的摸索研究，發(fā)現(xiàn)設(shè)計屏蔽工裝如圓柱銷或保護套等進行屏蔽防護效果很好。所制作的屏蔽工裝，其外形幾何尺寸要依據(jù)氮化工件的要求來定。圓柱銷或保護套與工件之間的間隙大小直接影響到防護效果的好壞。圖1為要進行離子氮化的工件。圖示中標有虛線的部位要求屏蔽保護。為此，我們設(shè)計的屏蔽工裝是一個圓柱銷和一個保護套，如圖2所示。
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