基于电弧增强辉光放电技术，在真空室内加装带有正电位的辅助阳极，并对电弧进行遮挡，电子与气体的碰撞几率增加，导致气体的激发和电离增强，从而获得高密度等离子体，进而实现电弧增强高密度等离子体渗氮。本研究采用氮气、氢气的混合气体作为等离子体渗氮气氛，在气体总流量（300 sccm）保持不变的条件下，通过改变氮气与氢气的流量比（1:9、1:5、1:2、2:1、纯N₂），对M2高速钢在不同氮气氢气流量比下进行电弧增强等离子体渗氮处理，并研究了氮气氢气流量比对渗氮层组织结构、厚度、表面硬度以及脆性的影响规律。随着氮气氢气流量比增加，渗氮层厚度先增加后降低，当氮气氢气流量比为2:1时，渗氮层厚度达到最大74 μm。随着氮气氢气流量比增加，α-Fe（110）峰向左偏移的角度增大，渗氮试样表面硬度增加。渗氮试样表面在98.07 N载荷下的维氏压痕边缘完整，均未出现裂纹，表明渗氮层脆性等级均为1级。为进一步对比渗氮层的脆性，对不同氮气氢气流量比下渗氮试样表面的洛氏压痕边缘裂纹密度参数进行统计，随着氮气氢气流量比增加，径向裂纹的平均长度和裂纹密度均先增加后减小，表明渗氮层表面脆性程度先增大后变小。






 

M2高速钢；等离子体渗氮；氮氢比；脆性