使氮原子滲入鋼鐵工件表層內(nèi)的化學(xué)熱處理工藝。傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放入密封容器中﹐通以流動(dòng)的氨氣并加熱﹐保溫較長(zhǎng)時(shí)間后﹐氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子﹐不斷吸附到工件表面﹐并擴(kuò)散滲入工件表層內(nèi)﹐從而改變表層的化學(xué)成分和組織﹐獲得優(yōu)良的表面性能。如果在滲氮過(guò)程中同時(shí)滲入碳以促進(jìn)氮的擴(kuò)散﹐則稱為氮碳共滲。鋼鐵滲氮的研究始於20世紀(jì)初﹐20年代以后獲得工業(yè)應(yīng)用。最初的氣體滲氮﹐僅限於含鉻﹑鋁的鋼﹐后來(lái)才擴(kuò)大到其他鋼種。從70年代開始﹐滲氮從理論到工藝都得到迅速發(fā)展并日趨完善﹐適用的材料和工件也日益擴(kuò)大﹐成為重要的化學(xué)熱處理工藝之一。
         滲入鋼中的氮一方面由表及裡與鐵形成不同含氮量的氮化鐵﹐一方面與鋼中的合金元素結(jié)合形成各種合金氮化物﹐特別是氮化鋁﹑氮化鉻。這些氮化物具有很高的硬度﹑熱穩(wěn)定性和很高的彌散度﹐因而可使?jié)B氮后的鋼件得到高的表面硬度﹑耐磨性﹑疲勞強(qiáng)度﹑抗咬合性﹑抗大氣和過(guò)熱蒸汽腐蝕能力﹑抗回火軟化能力﹐并降低缺口敏感性。與滲碳工藝相比﹐滲氮溫度比較低﹐因而畸變小﹐但由於心部硬度較低﹐滲層也較淺﹐一般只能滿足承受輕﹑中等載荷的耐磨﹑耐疲勞要求﹐或有一定耐熱﹑耐腐蝕要求的機(jī)器零件﹐以及各種切削刀具﹑冷作和熱作模具等。滲氮有多種方法﹐常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
         氣體滲氮 一般以提高金屬的耐磨性為主要目的﹐因此需要獲得高的表面硬度。它適用於38CrMnAc等滲氮鋼。滲氮后工件表面硬度可達(dá)HV850～1200。滲氮溫度低﹐工件畸變小﹐可用於精度要求高﹑又有耐磨要求的零件﹐如鏜床鏜桿和主軸﹑磨床主軸﹑氣缸套筒等。但由於滲氮層較薄﹐不適於承受重載的耐磨零件。
         氣體參氮可採(cǎi)用一般滲氮法(即等溫滲氮)或多段(二段﹑三段)滲氮法。前者是在整個(gè)滲氮過(guò)程中滲氮溫度和氨氣分解率保持不變。溫度一般在480～520℃之間﹐氨氣分解率為15～30％﹐保溫時(shí)間近80小時(shí)。這種工藝適用於滲層淺﹑畸變要求嚴(yán)﹑硬度要求高的零件﹐但處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。多段滲氮是在整個(gè)滲氮過(guò)程中按不同階段分別採(cǎi)用不同溫度﹑不同氨分解率﹑不同時(shí)間進(jìn)行滲氮和擴(kuò)散。整個(gè)滲氮時(shí)間可以縮短到近50小時(shí)﹐能獲得較深的滲層﹐但這樣滲氮溫度較高﹐畸變較大。
         還有以抗蝕為目的的氣體滲氮﹐滲氮溫度在 550～700℃之間﹐保溫0.5～3小時(shí)﹐氨分解率為35～70％﹐工件表層可獲得化學(xué)穩(wěn)定性高的化合物層﹐防止工件受濕空氣﹑過(guò)熱蒸汽﹑氣體燃燒產(chǎn)物等的腐蝕。