等离子体氮化技术在热卷弹簧生产中的应用

2. 软氮化温度的选择范围

对于碳钢或铸铁或低合金钢，人们常采用离子软氮化（低温碳、氮共渗）技术。就大量的实践表明：氮化层的硬度和渗层与温度、时间、浓度有极值关系。通常在氨气与丙酮之比为10:1，温度在560℃至580℃，时间在3至4小时之间，获得最佳的硬度和渗层。在铁氮碳三元相图中，同素异晶转变点略有降低，其等温截面大约降至575℃。当温度高于575℃时，随着温度的升高，渗层和硬度迅速下降，高于600℃时，渗层几乎完全消失。为使有较好的碳、氮共渗效果，离子软氮化的控制温度一般为540℃至580℃。

3. 其他因素对工艺参数的影响

以上是根据相图作出的工艺温度控制范围，实际上它还要受到其它因素的限制。①为保证零件性能的综合要求，在离子氮化之前一般还需要进行预先热处理，离子氮化的上限温度不应超过预先热处理温度；②根据零件易变形程度，选择适当的升温速度并应在预先热处理使组织充分均匀化。

综上所述：离子软氮化的温度控制范围应在540℃以上，时效温度以下，并根据零件的具体要求，选择合适的升温速度。

二、热卷弹簧离子氮化工艺

目前，国内生产热卷弹簧所采用的典型材料为球墨铸铁和42CrMoTi。