離子滲氮設(shè)備的極限真空度,根據(jù)“
離子滲氮爐技術(shù)條件”規(guī)定,不應(yīng)低于5×10
-2托。壓升率不大于一微米汞柱/分,設(shè)備的漏氣率等于壓升率和真空容積的乘積,單位是托·升/分或托·升/秒。漏氣率的大小意味著滲氮氣氛中含有空氣量的多少,也就是一個含氧量的問題。在用純氮進行離子滲氮時,容器的漏氣率必須小于5×10
-7托·升/秒,要求容器有很高的密閉性。當(dāng)氣氛中還有能還原金屬氧化物及凈化表面的氫氣時,顯然對漏氣率的要求可以有所降低。在氣體滲氮時,添加5%的空氣有促進白層形成的作用。離子滲氮時,少量氧的加入并不妨礙滲氮,也使氮化物層增厚,含量增加,脆性也相應(yīng)有所增加。但氣氛中含氧量過高,濺射和氫還原速度低于氧化膜的形成速度時,零件表面的氧化膜將阻礙氮的滲入,結(jié)果滲氮速度減慢,表面出現(xiàn)軟區(qū)甚至完全滲不上氮。氣氛中含氧量較多時,也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在零件表面沉積著一層黑色的粉末,一擦即掉。X衍射結(jié)構(gòu)分析表明,它們主要是Fe
3O
4和Fe
4N的混合物。
一般結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)剛在5×10
-1托極限真空度的爐子中處理,滲氮層的硬度和深度與在正常設(shè)備中滲氮的沒有明確區(qū)別。但對于含有大量鉻的高合金鋼,由于極易生成穩(wěn)定的CrO薄膜,難以通過濺射清理完全去除。因此
離子滲氮設(shè)備密閉性較差時,將出現(xiàn)硬度和層深的不均勻的現(xiàn)象。