用脉冲电源进行离子渗氮时细节注意

用脉冲电源进行离子渗氮时，一旦产生弧光立即通过检测电路传给主控，在20μs内中断电流弧光电流来不及发展便自然熄灭。弧光电流虽然集中一点，但能量小，不足以损伤工件。而在轰击清洗阶段，只限制可能发展成大能量的弧光，利用微弧加快清洗过程，有利提高工效。

PCVD由于常用卤化物作原料气，打弧现象更为严重，这时，利用脉冲电源来激发等离子体就更有重要作用了。

用脉冲电源进行离子渗氮时，工件上的小孔、深孔及沟槽部分常会出现空心阴极效应，脉冲电源可使载流子的集聚很快中断，从而抑制了空心阴极放电的发展，保证工件不出现局部过温而导致变形。这一点在实际应用中得到证实。B.Edenhofer用1kHZ脉冲电源使Φ3×50mm的内孔中得到了均匀的扩散层。我们在对铝型材热挤压模具进行离子氮化时，使0.6×5mm的窄缝中得到了均匀的扩散层，同时解决了机车曲轴离子氮化时必须堵油孔和平衡孔问题，大大节省了辅助工时。

对PCVD而言，脉冲电源不仅可以在刃具表面上沉积硬质膜，还能在形状复杂的模具上获得均匀的硬质涂层，这是一个极有发展前途的领域。

因为脉冲电源取消了串联在主电源回路中的限流电阻，而离子氮化炉的供电系统区别于一般可控硅供电系统的重要一点是工作中出现负载打弧短路现象。因此，该电路中必须设有灭弧电路。而且还要设有较大的限流电阻，可以节约大量电能。

脉冲电源提供给工件的离子平均功率密度E=E×t/T=DE，（其中D为占空比，E为脉冲功率密度）只要E大于产生异常辉光放电所需的功率密度，脉冲到来就在异常辉光区，工件受到均匀渗氮，而与热辐射损失相平衡的是平均功率密度E，如果炉体内有良好的隔热屏，热损失小，就可以通过减小D来与热辐射相补偿，从而减少能耗，国外资料介绍脉冲电源比直流电源节约30%-50%的能源。

脉冲电源在D较小的情况下，并不影响渗氮时间。这被大量的实验所证实。理论上，氮气中脉冲放电单元子氮的产额大于直流放电的产额，具有更高的活性氮原子浓度。

用脉冲电源进行离子渗氮时，工件升温、保温，所需的平均功率由D来控制，使得放电的物理参数（P、V、I）与控温参数D分开，使于工艺参数独立调节。