气体氮化时间长表面粗糙,硬而脆不耐磨。气体渗氮的工件,表面通常会出现较厚(20um以上)的化合物层,这是由ε+γ′两相组成的不均匀混合物层,里层则为扩散层。因此,在化合物层内产生三向显微应力,若在此应力方向上再略加外力,就会产生微小裂纹,此裂纹逐渐扩展而使整个化合物层剥落。含铬、铝渗氮钢的化合物层很脆,气体渗氮后一般均要把它磨去后才能使用。而离子渗氮可以通过控制气氛中氮气和氢气的比例,可以获得5-30um厚的脆性较小的ε相单相层或0-8um厚的韧性γ′相单相层,也可以得到韧性更优的无化合物层而仅有扩散层的渗氮层,这样可以不需要磨削直接装机使用。
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