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如果用碳鋼進(jìn)行滲氮,形成Fe 4N和Fe 2N較不穩(wěn)定。溫度稍高,就容易聚集粗化,表面不可能得到更高的硬度,并且其心部也不能具有更高的強(qiáng)度和韌性.

為了在表面得到高硬度和高耐磨性,同時(shí)獲得強(qiáng)而韌的心部組織,必須向鋼中加入一方面能與氮形成穩(wěn)定氮化物,另外還能強(qiáng)化心部的合金元素.如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等,均能和氮形成穩(wěn)定的化合物.其中Cr、W、Mo、V還可以改善鋼的組織,提高鋼的強(qiáng)度和韌性.

當(dāng)前專門(mén)用于滲氮的鋼種是38CrMoAlA,其中鋁與氮有極大的親和力,是形成氮化物提高滲氮層強(qiáng)度的主要合金元素.AlN很穩(wěn)定,到約1000C的溫度在鋼中不發(fā)生溶解.由于鋁的作用使鋼具有良好的滲氮性能,此鋼經(jīng)過(guò)滲氮表面硬度高達(dá)1100--1200HV(相當(dāng)67--72HRC).38CrMoAlA鋼脫碳傾向嚴(yán)重,各道工序必須留有較大的加工余量.

液氮浸泡式制冷：

這種方式就是將工件直接放到裝有液氮的容器中，使工件驟冷至液氮溫度，并在此溫度下停留一段時(shí)間，最后深冷處理設(shè)備復(fù)溫而完成整個(gè)深冷處理過(guò)程。深冷處理的研制前期都是采用液氮浸泡式方法進(jìn)行深冷處理的。回火一般緊接著淬火進(jìn)行，其目的是：（a）消除工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂。由于這種深冷處理工藝簡(jiǎn)單方便，應(yīng)用較為廣泛。但是，這種方法的降溫速度較快，導(dǎo)致熱應(yīng)力過(guò)大，容易對(duì)工件材料造成組織損害，而且工件材料在降溫過(guò)程中降溫速度是不可控制的，進(jìn)而影響工藝的可調(diào)性。

碳氮共滲

1)碳氮共滲根據(jù)使用介質(zhì)的物理狀況不同，可以分為氣體碳氮共滲， 液體碳氮共滲、固體碳氮共滲3類。

2)根據(jù)共滲溫度的不同，又可分為低溫 (500℃～600℃)，中溫 (700℃～800℃) 和高溫 (900℃～950℃) 碳氮共滲3種。液體滲碳是利用液體介質(zhì)進(jìn)行滲碳，常用的液體滲碳介質(zhì)有：碳化硅，“603”滲碳劑等。其中低溫碳氮共 滲即目前廣泛應(yīng)用的軟氮化法，其表層主要以滲氮為主，用以提高模具零 件的表面耐磨性和抗咬合性; 中溫碳氮共滲，其目的與滲碳相似，主要是 提高模具零件的表面硬度，它與滲碳相比，將使零件具有更好的耐磨性和 性能; 高溫碳氮共滲，以滲碳為主。在我國(guó)熱處理廠家中以中溫氣 體碳氮共滲和低溫氮碳共滲應(yīng)用較廣。

碳氮共滲中溫氣體碳氮共滲

中溫氣體碳氮共滲的介質(zhì)實(shí)際上是滲碳和滲氮用的混合氣體。經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間（例如4~6晝夜）的室溫放置后，這種淬火合金的強(qiáng)度與硬度顯著提高，而塑性則有所下降。目前在 熱處理生產(chǎn)中常用的方法是在井式氣體滲碳爐中滴入煤油，使其熱分解出 滲碳?xì)怏w，同時(shí)向爐中通入氨氣。在共滲溫度下，煤氣與氨氣除了單獨(dú)進(jìn) 行滲碳和滲氮的作用外，它們相互之間還可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生活性碳、氮 原子。