滲氮（又稱為氮化）是向鋼的表面滲入氮原子的化學(xué)熱處理工藝。滲氮的目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞強(qiáng)度。

    滲氮的方法很多，目前應(yīng)用最多的滲氮方法為氣體滲氮和離子滲氮。

    (1)氣體滲氮  工件在氣體介質(zhì)中進(jìn)行的滲氮稱為氣體滲氮。它是將工件放入密閉的爐內(nèi)，加熱到500~600℃，通入氨氣(NH3)，氨氣分解出活性氮原子被工件表面吸收，與鋼中的合金元素鋁、鉻、鉬形成氮化物，并向心部擴(kuò)散，形成一定厚度的滲氮層，滲氮層一般深度為0.1~0.8mm。

    氣體滲氮適用于含有鋁、鉻、鉬等合金元素的鋼，38CrMoAl是最常用的滲氮用鋼，其次是35CrMo、18CrNiW等。滲氮工件的工藝路線為：鍛造→退火→機(jī)械粗加工→調(diào)質(zhì)→機(jī)械精加工→去應(yīng)力退火→粗磨→滲氮→精磨或研磨

    滲氮的特點(diǎn)：

    1)滲氮層具有很高的硬度和耐磨性。鋼件滲氮后不用淬火就可得到高硬度，而且具有較高的熱硬性。如38CrMoAl鋼滲氮層硬度高達(dá)1000HV以上（相當(dāng)于69~72HRC），而且這些性能在600~650℃時仍可保持。

    2)滲氮溫度低（一般約為570℃），工件變形小。

    3)滲氮零件具有很好的耐蝕性，可防止水、水蒸氣、堿性溶液的腐蝕。

    滲氮雖然具有上述特點(diǎn)，但它的生產(chǎn)周期長，滲氮層薄而脆，不宜承受集中的重載荷，這就使?jié)B氮的應(yīng)用受到一定限制。在生產(chǎn)中滲氮主要用來處理重要和復(fù)雜的精密零件，如精密絲桿、鏜桿、排氣閥、精密機(jī)床的主軸等。

    (2)離子滲氮  在低于一個大氣壓的滲氮?dú)夥罩校霉ぜ殛帢O）和陽極之間產(chǎn)生的輝光放電進(jìn)行滲氮的工藝稱為離子滲氮。圖4-26為離子滲氮裝置示意圖。

    離子滲氮的原理是將需要滲氮的工件作陰極，以爐壁接陽極，在真空室內(nèi)通入氨氣，并在陰陽極之間通以高壓直流電。在高壓電場作用下，氨氣被電離，形成輝光放電。被電離的氮離子以很大的速度轟擊工件表面，使工件表面溫度升高（一般為450~650℃），并使氮離子在陰極上奪取電子后還原成氮原子而滲入工件表面，然后經(jīng)過擴(kuò)散形成滲氮層。

    離子滲氮具有速度快、生產(chǎn)周期短（滲氮時間僅為氣體滲氮的1/3～1/4）、滲氮層質(zhì)量高、工件變形小、對材料的適應(yīng)性強(qiáng)（適用于各種鋼、鑄鐵和鈦等金屬材料）等優(yōu)點(diǎn)。