渗氮、渗碳、碳氮复合渗工艺被广泛的应用于钢的表面强化处理,本课题来源于国家自然科学基金资助项目“钛合金真空脉冲渗氮复合扩渗层的结构演化与强化机理研究”,以38CrMoAl钢为材料,对真空脉冲感应渗氮、碳氮复合渗工艺技术及设备进行了研究和开发,提出了一种将电磁感应加热技术和真空脉冲渗氮、碳氮复合渗工艺相结合的新型表面强化方法。主要研究内容如下:(1)由于手动进行的真空脉冲感应渗氮、渗碳工艺生产效率低,难以实现真空脉冲感应渗碳、渗氮工艺批量化生产,因此,本硕士论文完成了真空脉冲碳氮复合渗自动化设备的研制,其主要包括:感应加热系统、抽真空系统、真空装置、冷却系统、监测系统、控制系统,通过多个子模块自动启停以及工艺过程中温度、压力、时间等参数的在线监测与精确控制,简化了实验操作步骤,实现整个工艺过程自动化进行。(2)采用自行研制的真空脉冲感应渗入设备,探究感应渗氮、碳氮复合渗工艺,探究温度、压力、时间等不同试验参数对38CrMoAl钢表面渗层组织、成分、物相、硬度、耐磨性的影响规律。(3)探究不同时间、温度对试样渗层深度的影响规律,采用气固反应动力学模型来分析各种试验参数对渗氮反应过程的影响,通过数据拟合、未知参量求解、反应机理分析进一步探寻试验参数对渗氮过程的影响规律。