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氮化铁具有良好的抗腐蚀性,耐磨性和抗氧化性,以及优异的磁学性能,广泛地应用于工业生产的各个领域,例如磁记录介质和减震材料等。但其制备方法仍有很多问题需要解决,比如制备工艺周期较长,制备产物纯度不够等。所以,探索新工艺或者采用一些辅助手段是必要的。本文研究了强磁场和机械合金化过程对氮化物形成的影响,并通过X射线衍射分析、扫描电镜、穆斯堡尔谱、金相显微镜和渗氮层深度测量软件来表征实验结果。具体结论如下:1.强磁场对氮化物形成的影响(1)渗氮方向垂直于磁场方向,渗氮温度为550℃(高温),强磁场不改变化合物层的相组成,即纯铁在磁场和非磁场渗氮后化合物层相组成均为ε-Fe2-3N和γ’-Fe4N。其中强磁场下化合物层厚度大约为8.64μm,稍小于非磁场下化合物层厚度(8.853μm)。但X射线衍射分析表明,在强磁场样品中,ε相的体积分数小于非磁场渗氮样品,即强磁场对ε相的生成有抑制作用,同时,强磁场对扩散层中氮化物的析出也有影响。(2)渗氮方向垂直于磁场方向,在较低温度(T=494℃、450℃、410℃和400℃)渗氮,随着温度的降低,纯铁的渗氮能力降低。但强磁场仍然对化合物层中γ’-Fe4N和ε-Fe2-3N的生成起抑制作用。(3)渗氮过程中,所施加强磁场的方向对渗氮结果有影响。在纯铁550℃2h渗氮后的扩散层中,长针状氮化物的析出密度关系为:平行于磁场方向(H=12T)样品氮化物析出密度最大,其次为无磁场下样品氮化物的析出密度,垂直于磁场方向(H=12T)样品氮化物析出密度最小。2.Fe和氮化物混合粉体的机械合金化以及产物退火稳定性研究纯铁粉在550℃渗氮2h可获得ε氮化物粉末,将铁粉和氮化物质量比为4:3的样品进行16h球磨,球磨产物的x射线衍射谱中仍然存在氮化物衍射峰;把铁粉和氮化物质量比变成5:2,球磨16h后,氮化物的衍射峰消失,球磨产物为过饱和含氮α-Fe;对该球磨产物进行低温退火,氮化物重新析出。