電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)一(yi)種(zhong)廣泛使用的(de)(de)軟磁(ci)(ci)(ci)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，它的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)(ying)強(qiang)度較高，適合(he)制作在(zai)強(qiang)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)中(zhong)工作的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)性零(ling)件(jian)(jian)。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)價格便宜，熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)簡單，目前在(zai)民機產品(pin)中(zhong)的(de)(de)應(ying)(ying)用普遍。但是(shi)，電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)合(he)金元素含量幾(ji)乎為零(ling)，不(bu)存在(zai)合(he)金強(qiang)化相(xiang)，其(qi)(qi)(qi)硬(ying)(ying)度在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)金屬中(zhong)是(shi)最低(di)(di)的(de)(de)。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)常(chang)用作電(dian)磁(ci)(ci)(ci)閥的(de)(de)外殼、銜鐵(tie)(tie)(tie)、閥芯、活動(dong)鐵(tie)(tie)(tie)芯等零(ling)件(jian)(jian)。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)閥的(de)(de)結構及執行動(dong)作，大體類(lei)似于一(yi)個小型的(de)(de)作動(dong)器(qi)。同(tong)(tong)時(shi)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)零(ling)件(jian)(jian)起著(zhu)一(yi)般結構件(jian)(jian)，甚(shen)至傳動(dong)件(jian)(jian)的(de)(de)作用，必(bi)須(xu)具(ju)有一(yi)定(ding)的(de)(de)機械(xie)強(qiang)度以及較好的(de)(de)耐磨性。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)閥中(zhong)有很多電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)零(ling)件(jian)(jian)工作時(shi)相(xiang)互(hu)之間進(jin)行著(zhu)相(xiang)對運(yun)動(dong)，發生表(biao)(biao)面摩擦(ca)，如材(cai)(cai)料(liao)(liao)硬(ying)(ying)度不(bu)夠(gou)，會(hui)嚴重(zhong)影(ying)響器(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)工作壽命(ming)，所以，必(bi)須(xu)對純鐵(tie)(tie)(tie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)表(biao)(biao)面進(jin)行強(qiang)化。滲氮工藝(yi)可(ke)提高純鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)表(biao)(biao)面硬(ying)(ying)度。然而(er)，對電(dian)磁(ci)(ci)(ci)純鐵(tie)(tie)(tie)進(jin)行滲氮處(chu)理(li)，存在(zai)降低(di)(di)其(qi)(qi)(qi)磁(ci)(ci)(ci)性能的(de)(de)風險，因此，尋找合(he)適的(de)(de)滲氮工藝(yi)在(zai)提高純鐵(tie)(tie)(tie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)表(biao)(biao)面硬(ying)(ying)度的(de)(de)同(tong)(tong)時(shi)保持其(qi)(qi)(qi)磁(ci)(ci)(ci)性能在(zai)實際使用所需要(yao)求(qiu)范圍(wei)之內(nei)，十分必(bi)要(yao)。
科研工作者針對(dui)民用飛機中飛控伺服作動器強(qiang)磁(ci)(ci)場(chang)中工作的(de)(de)特點，優化滲氮(dan)工藝，在保(bao)證B5000、B10000、矯(jiao)頑(wan)力和(he)最(zui)大(da)磁(ci)(ci)導率的(de)(de)磁(ci)(ci)性能(neng)要求的(de)(de)同時，表面(mian)硬度(du)提高(gao)到900 HV以上，取得了良好結果(guo)。他們的(de)(de)研究(jiu)采用的(de)(de)是 DT4A 電(dian)磁(ci)(ci)純鐵(tie)材(cai)料，表面(mian)粗(cu)糙度(du)控制在 1.6 μm，試(shi)樣滲氮(dan)前進行 900 ℃ 退火，退火后表面(mian)硬度(du)為 120 HV0.01，滲氮(dan)介質為純氨氣(qi)，在充(chong)入滲氮(dan)介質前，試(shi)樣在350℃保(bao)溫 40 min，保(bao)溫期間充(chong)入壓縮空氣(qi)，滲氮(dan)完成(cheng)后，充(chong)入 110 kPa 壓力氮(dan)氣(qi)冷卻至(zhi)150℃以下出爐。
滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)后(hou)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)致(zhi)密(mi)層(ceng)的(de)均勻性(xing)和(he)厚(hou)度是決定純鐵滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)后(hou)硬(ying)(ying)度的(de)最關鍵因素，滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)工(gong)藝(yi)必須保證形成(cheng)連續(xu)的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)致(zhi)密(mi)層(ceng)，厚(hou)度應在(zai)(zai)5 μm 以上(shang)。通過對比試(shi)驗，發(fa)現在(zai)(zai)以下工(gong)藝(yi)條件下：溫(wen)度450℃、保溫(wen)時間240min、氨氣分(fen)解率6 ～ 7/%，可(ke)(ke)以獲(huo)得(de)這個表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)致(zhi)密(mi)層(ceng)。X 射線衍射表(biao)(biao)明，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)相(xiang)(xiang)組成(cheng)為 γ'相(xiang)(xiang)、Fe3N (ε相(xiang)(xiang))和(he) α 相(xiang)(xiang)，在(zai)(zai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形成(cheng)了(le)致(zhi)密(mi)的(de)連續(xu) γ'相(xiang)(xiang)和(he)ε 相(xiang)(xiang)的(de)混合(he)層(ceng)。混合(he)層(ceng)的(de)存在(zai)(zai)提(ti)高了(le)試(shi)樣的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)硬(ying)(ying)度。測試(shi)證明，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)硬(ying)(ying)度達到(dao)了(le)HV0.01 = 986。滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)時間的(de)增加(jia)可(ke)(ke)使(shi)混合(he)層(ceng)厚(hou)度也增加(jia)，但在(zai)(zai)達到(dao)5 μm 左右后(hou)幾(ji)乎不再(zai)加(jia)厚(hou)。
對試樣(yang)進行磁(ci)性(xing)(xing)能(neng)測試表(biao)明，試樣(yang)低(di)磁(ci)性(xing)(xing)能(neng) B500和 B1000分別下(xia)降了16% 和10% ，中(zhong)磁(ci)性(xing)(xing)能(neng) B2500下(xia)降了 4% ，但強(qiang)磁(ci)性(xing)(xing)能(neng) B5000和 B10000僅(jin)下(xia)降 1.5% 和 1%。與(yu) GB /T 6983—1986《電磁(ci)純鐵棒材技(ji)術條件》中(zhong)的(de)技(ji)術要求(qiu)(qiu)進行對比，低(di)磁(ci)性(xing)(xing)能(neng)和中(zhong)磁(ci)性(xing)(xing)能(neng)偏(pian)低(di)，但強(qiang)磁(ci)性(xing)(xing)能(neng)能(neng)滿(man)足(zu)國標要求(qiu)(qiu)；試樣(yang)的(de)矯頑力和最大磁(ci)導率也滿(man)足(zu)國標要求(qiu)(qiu)。
上述(shu)研(yan)究證明(ming)，針(zhen)對飛控(kong)伺服(fu)作(zuo)動器(qi)中電磁(ci)純(chun)鐵(tie)材料強(qiang)磁(ci)場工(gong)作(zuo)的(de)(de)要求(qiu)，通過調整滲氮(dan)工(gong)藝參數，試(shi)樣在滲氮(dan)后可(ke)(ke)以(yi)達到強(qiang)磁(ci)性(xing)能(neng)、矯頑力(li)和(he)最大磁(ci)導率的(de)(de)技術指(zhi)標，可(ke)(ke)以(yi)滿足其磁(ci)性(xing)能(neng)和(he)硬度的(de)(de)綜(zong)合要求(qiu)，使電磁(ci)純(chun)鐵(tie)零件的(de)(de)表(biao)面耐(nai)磨性(xing)問題得以(yi)解決，實(shi)現民機飛控(kong)伺服(fu)作(zuo)動器(qi)產品的(de)(de)長壽命。