武(wu)漢(han)離(li)(li)子(zi)滲氮(dan)(dan)爐是(shi)在離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)轟(hong)擊下(xia)進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)。處于陰(yin)極(ji)位降區的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)平均能(neng)(neng)量約(yue)為(wei)幾十(shi)電子(zi)伏(fu)特。當電壓力為(wei)800伏(fu)時，氮(dan)(dan)離(li)(li)子(zi)所具有的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量比氣(qi)體滲氮(dan)(dan)氨分(fen)解時所得氮(dan)(dan)原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量高3000倍。高能(neng)(neng)粒(li)子(zi)轟(hong)擊產生陰(yin)極(ji)濺(jian)射(she)，與鐵(tie)原(yuan)子(zi)從陰(yin)極(ji)表面分(fen)離(li)(li)飛(fei)濺(jian)的(de)(de)(de)同時，碳(tan)、氧(yang)和合金(jin)元素也被轟(hong)擊出來，使零件表面的(de)(de)(de)氧(yang)化物和碳(tan)化物還(huan)原(yuan)。如果有氫(qing)氣(qi)存在，則既可防(fang)止氣(qi)氛中殘留氧(yang)的(de)(de)(de)氧(yang)化作用，又(you)可還(huan)原(yuan)零件表面的(de)(de)(de)氧(yang)化物，從而得到(dao)一(yi)個(ge)活(huo)性(xing)的(de)(de)(de)潔凈(jing)表面，使滲氮(dan)(dan)反應(ying)相(xiang)當活(huo)躍。

　　離子(zi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)時氮(dan)(dan)(dan)的(de)遷移主要(yao)是通(tong)過鐵(tie)原(yuan)子(zi)的(de)濺射和(he)氮(dan)(dan)(dan)化鐵(tie)沉(chen)積過程來(lai)實現的(de)。因此(ci)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)一開始就形成富氮(dan)(dan)(dan)相(xiang)與零件(jian)表(biao)面的(de)α-Fe直接接觸。這樣高速度地供氮(dan)(dan)(dan)，促使(shi)α-Fe很快就被(bei)(bei)氮(dan)(dan)(dan)飽和(he)。幾分(fen)鐘后，相(xiang)應的(de)化合(he)物層就與被(bei)(bei)氮(dan)(dan)(dan)飽和(he)的(de)α-Fe建立了(le)平衡，而氣體滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)零件(jian)表(biao)面出現氮(dan)(dan)(dan)化物層一般需(xu)要(yao)1~2小(xiao)時。

　　離子(zi)滲氮時高(gao)能粒子(zi)和金屬表層晶格中的(de)(de)原子(zi)彈性(xing)碰撞，產生了(le)高(gao)密(mi)度(du)位(wei)錯(cuo)。對離子(zi)轟擊過(guo)得純鐵箔的(de)(de)電子(zi)顯微鏡(jing)觀察研(yan)究表明，位(wei)錯(cuo)密(mi)度(du)提高(gao)將增(zeng)加材料的(de)(de)滲透能力，從而加速了(le)氮的(de)(de)擴散。

　　在氣體滲(shen)氮初(chu)期氮的擴(kuo)散(san)主(zhu)要是沿(yan)著晶(jing)(jing)(jing)界進行的。氮與晶(jing)(jing)(jing)界上的碳(tan)(tan)化(hua)物相接觸形成了碳(tan)(tan)氮化(hua)合物。這樣，相當一部分氮無益地(di)消耗了，而(er)且所形成的碳(tan)(tan)氮化(hua)合物還強(qiang)烈地(di)阻礙晶(jing)(jing)(jing)界擴(kuo)散(san)，使滲(shen)氮層(ceng)向內推進速度(du)減速，而(er)且主(zhu)要是沿(yan)著位(wei)錯狗擴(kuo)散(san)。此外，碳(tan)(tan)從表面被(bei)濺(jian)射出來(lai)，使晶(jing)(jing)(jing)界處(chu)于脫碳(tan)(tan)狀(zhuang)態(tai)，明顯阻礙了在奧氏晶(jing)(jing)(jing)體界上形成碳(tan)(tan)氮化(hua)合物。這樣氮原子也可以順利地(di)沿(yan)著無碳(tan)(tan)氮化(hua)合物的晶(jing)(jing)(jing)界擴(kuo)散(san)，因此擴(kuo)散(san)速度(du)顯著加快。

　　滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度和保溫時(shi)間(jian)相同時(shi)，的滲(shen)(shen)(shen)層比氣體滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)的深特別(bie)當(dang)滲(shen)(shen)(shen)層在(zai)0.2mm以(yi)下(xia)時(shi)，離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)能更有效(xiao)地縮短滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)時(shi)間(jian)，以(yi)38CrMoAlA鋼為例，如果要求滲(shen)(shen)(shen)層深度為0.5mm，離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)需(xu)要20~30小(xiao)時(shi)，氣體滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)則需(xu)要40~50小(xiao)時(shi)，在(zai)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層較淺(qian)的情況下(xia)，離子(zi)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)得到0.2mm滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層只要2~4小(xiao)時(shi)，而氣體滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)則需(xu)要10小(xiao)時(shi)。