如果用碳钢进行渗氮,形成Fe 4N和Fe 2N较不稳定。温度稍高,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强度和韧性.

为了在表面得到高硬度和高耐磨性,同时获得强而韧的心部***,必须向钢中加入一方面能与氮形成稳定氮化物,另外还能强化心部的合金元素.如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等,均能和氮形成稳定的化合物.其中Cr、W、Mo、V还可以改善钢的***,提高钢的强度和韧性.

当前专门用于渗氮的钢种是38CrMoAlA,其中铝与氮有极大的亲和力,是形成氮化物提高渗氮层强度的主要合金元素.AlN很稳定,到约1000C的温度在钢中不发生溶解.由于铝的作用使钢具有良好的渗氮性能,此钢经过渗氮表面硬度高达1100--1200HV(相当67--72HRC).38CrMoAlA钢脱碳倾向严重,各道工序必须留有较大的加工余量.

渗碳淬火热处理

．渗碳操作方法：将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950度并保温，使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。

　　11．氮化操作方法：利用在5．．～600度时氨气分解出来的活性氮原子，使钢件表面被氮饱和，形成氮化层。

　　12．氮碳共渗操作方法：向钢件表面同时渗碳和渗氮。目的：提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。

正火

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等温正火是将普通碳钢材加热奥氏体化，加热温度及保温时间与普通正火相同。淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。保温完了后钢材冷至S曲线鼻部(孕育期短，温度约为550~600℃)，等温保持，使过冷奥氏体在此温度范围内转变完毕，得到较细(相对于等温退火而言) 的珠光体***，然后空冷，以获得较好的加工性能和力学性能的热处理工艺。等温正火比普通等温退火所用的工艺周期较短，所得***也较均匀。[1]  

回火热处理

回火是工件淬硬后加热到Ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

回火一般紧接着淬火进行，其目的是：

（a）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；

（b）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；

（c）稳定***与尺寸，保证精度；

（d）改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。[2]  

按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。