离子氮化

离子氮化又叫“辉光离子氮化”是较近起来的一种热处理工艺，它具有生产周期短，零件表面硬度高，能控制氮化层脆性等优点。因而，近几年来国内发展迅速，使用范围很广。

辉光离子氮化的基本原理：

辉光离子氮化是将零件放到离子氮化的真空室内，氮化的零件接高压直流电源的阴极(负极)，电炉外壳接直流高压电源的阳极(正极)，当向真空容器内充入氨气，但容器内压强保持200-1000PA之间，在阴极和阳极间加800—1000伏直流电压，氨气就会电离，这种气体经电离作用后，产生带正电的氮阳离子[N ]和带负电的阴离子[N-]，形成了一个等离子区。在等离子区内，氮的正离子在高压电场加速下，快速冲向阴极，轰击清洗需氮化的零件表面，将动能转变为热能，还由于氮离子转变成氮原子时，又放出大量的热能并发出很亮的淡紫色光，另外电压降落在工件附近时也产生热量，这三种热量将零件加热到需要氮化温度。一般来说，被处理的工件在炉内加热缓慢，内热温差较小，热应力小，因而变形小。

在这种温度下，氮离子与零件金属表面发生化学反应，氮原子渗入到零件表面并扩散到内部，形成了氮化层。

金属材料的物理性能主要有密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。由于机器零件的用途不同，对其物理性能要求也有所不同。例如，飞机零件常选用密度小的铝、镁、 钛合金来制造；设计电机、电器零件时，常要考虑金属材料的导电性等。

金属材料的物理性能有时对加工工艺也有一定的影响。例如，高速钢的导热性较差，锻造时应采用低的速度来加热升温，否则容易产生裂纹；而材料的导热性对切削刀具的温升有重大影响。又如，锡基轴承合金、铸铁和铸钢的熔点不同，故所选的熔炼设备、铸型材料等均有很大的不同。利用电流的集肤效应，在零件表面形成电流进而加热工件，实现心部和表面不同的热处理状态。

表面淬火

通过不同的热源对工件进行快速加热，当零件表层温度达到临 界点以上（此时工件心部温度处于临界点以下）时迅速予以冷却，这样工件表层得到了淬硬***而心部仍保持原来的***。为了达到只加热工件表层的目的，要求所用热源具有较高的能量密度。根据加热方法不同，表面淬火可分为感应加热（高频、中频、工频）表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束表面淬火等。腐蚀后，强度、延伸率均无变化，故在还水中可保持40年以上，是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。工业上应用的为感应加热和火焰加热表面淬火。