近一个世纪以来，气体渗氮得到广泛应用，为金属热处理工艺带来突破性发展。西科沃克集团携手波兰波兹南理工大学共同研发，为全球工业企业带来先进的ZeroFlow气体渗氮技术，更加环保的性能，更低的工艺成本。 西科沃克集团真空事业部副总裁，ZeroFlow技术的发明者和推动者 - Maciej Korecki博士认为，氮化技术的应用是一场巨大的技术变革，可使诸多相关行业从中受益。
钢件气体渗氮工艺有应用的100多年以来，其早期工艺和现在有什么差别？
M.K.: 渗氮是表面淬火应用最广泛的热化学处理工艺之一，在现今钢件热处理加工中大量使用，比如齿轮、轴瓦、轴承、模具、冲压件等用于机械、汽车、航空、采矿及工具制造等行业的零部件。
早期的氮化是在纯氨气环境中进行的，工艺控制和重复性存在很大问题。百年来，为了达到较好的工艺过程控制，研发人员尝试在氨气中加入各种不同气体，以期能够改善工艺结果。如今，气体渗氮采用氨和稀释气体的成分控制混合物，主要以游离氨或氮的形式控制氮势，这是渗氮过程的主要驱动力。这种工艺的一大特点就是炉内需要有连续不断的气流流入和流出，工艺气体消耗大。先进的ZeroFlow气体渗氮炉脱颖而出，其工艺气氛保护可以显著减少工艺成本。
什么是ZeroFlow气体渗氮？
M.K.: 传统渗氮工艺是氨混合气体的连续流动，而ZeroFlow气体渗氮炉以氨气为基础，在适当时间引入适量氨气来控制氮势。该炉型以最少的氮气量达到所需氮势，并对气氛中的氮气进行补充。仅使用氨气进行渗氮，将渗氮过程变作化学计量反应（与传统方式相比），对单一成分气氛进行预测。因此，ZeroFlow炉型通过分析仪对单一气体进行非常精确的控制，相对于传统技术，工艺结果和重复性都得到了极大的改善。
ZeroFlow的技术想法从何而来？西科沃克在这项技术开发上用了多长时间？
M.K.: 我们跳出了气体渗氮百年来的发展模式，回到最初只使用氨气的时代。工艺创意发明人是波兹南理工大学的Leszek Maldzinski教授，他奠定了工艺理论基础，并通过研究为理论提供可行性支持。10年前，西科沃克集团与波兹南理工大学启动联合研发项目，逐步开发和建造了第一台具备ZeroFlow渗氮技术的工业炉，并已陆续在数十个项目中得到推广和验证。
ZeroFlow渗氮炉与其他气体渗氮工艺的加工件有什么差别吗？
M.K.: 有。ZeroFlow工艺技术成熟，工艺性能多样，可加工不同结构和厚度的工件，更能够实现铁素体氮碳共渗和氧化等多种工艺，可对其他气体渗氮技术进行替代。该炉型最大的优势是大大减少氨气消耗和处理后气体排放。简化工艺气体，配置测量仪器，提升过程控制精度，应用ZeroFlow直接降低生产成本，满足环保要求，同时提高生产质量。
工艺气体要求和渗氮工艺成本受何种因素影响？
M.K.: 成本方面，实现和维持工艺温度所需的能耗和氮化气氛是主要影响因素，氮势控制方法和质量是影响气体需求量的主要因素。在传统方案中，给定的氮势是通过连续气流来产生的，气流量根据工艺方案和炉况决定，通常气流量都是过剩的。就好比给漏水的桶保持恒定的水位，要根据漏洞的大小提供连续不断的供水。ZeroFlow炉型优化气氛使用量，将所需氮气输送到加工件表面。我们现有的一家客户，国际知名的汽车制造公司，采用传统的氮化工艺，每年的氮气消耗量大概在160吨。应用ZeroFlow炉型后，氮气消耗量下降到年20吨左右，将本达87.5%。
这是否说明ZeroFlow既经济又环保？
当然。氨气作为工艺主要成本因素，在该炉型的应用中消耗量成倍减少，包括氮氧化物（NOx）在内的废弃排放也以倍数降低，是满足现代工业需求的环保绿色设备。
本期嘉宾
Maciej Korecki毕业于Zielonogórski大学，1988年获得电气工程硕士学位，并于2008年于Lodz技术大学机械系获得真空炉设计和测试领域的博士学位。Maciej先生致力于真空热处理技术研究，拥有诸多专利著作，定期在国际会议发表技术演讲。Maciej先生1988年作为真空炉服务工程师就职于Elterma公司，1991年加入西科沃克集团，任职期间专门从事真空渗碳和高压气体淬火领域的研究，在技术和工艺领域不断创新取得突破。
2012年，Maciej先生受西科沃克集团董事会任命担任真空炉业务部副总裁。Maciej先生积极推动真空热处理设备和工艺的开发和改进，促进真空技术在新工业和新技术领域的应用。他也是“单件流”真空热处理方案的发明者和倡导者。
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