渗氮
渗硫与渗氮工艺
渗硫和渗氮是两种不同的表面处理工艺，它们在钢铁表面处理中有着广泛的应用。
下面将对这两种工艺进行详细的介绍。
渗硫工艺是一种在钢铁表面形成硫化物膜的处理方法。
它通常在高温下进行，使硫渗透到钢铁表面的微孔中，形成一层致密的硫化物膜。
这种膜具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，能够提高钢铁表面的性能。
渗硫工艺的过程主要包括以下几个步骤：1. 表面清洗：首先需要对钢铁表面进行清洗，去除表面的油污、杂质和水分等污染物，以确保表面清洁。
2. 预热：在渗硫之前，需要对钢铁表面进行预热，使其温度达到一定水平，以促进硫的渗透。
3. 渗硫处理：将钢铁放入渗硫设备中，在高温下进行硫渗透处理。
这个过程通常需要一定的时间，以使硫能够充分渗透到钢铁表面的微孔中。
4. 冷却：处理完成后，需要将钢铁表面冷却至室温。
渗硫工艺的优点包括：提高表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性，提高零件的使用寿命；降低零件的噪音和震动；减少摩擦系数，提高工作效率等。
然而，渗硫工艺也存在一些缺点，例如处理过程中会产生有毒气体，需要严格控制处理环境的安全性；此外，渗硫层的厚度和均匀性难以控制，需要较高的工艺水平。
渗氮工艺是一种在钢铁表面形成氮化物膜的处理方法。
它是在高温下将氮渗透到钢铁表面的微孔中，形成一层氮化物膜。
这种膜具有较高的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，能够提高钢铁表面的性能。
渗氮工艺的过程主要包括以下几个步骤：1. 表面清理：与渗硫工艺一样，也需要对钢铁表面进行清理，去除表面的油污、杂质和水分等污染物。
2. 预热：与渗硫工艺相同，也需要对钢铁表面进行预热，以促进氮的渗透。
3. 渗氮处理：将钢铁放入渗氮设备中，在高温下进行氮渗透处理。
这个过程通常需要较长的时间，以使氮能够充分渗透到钢铁表面的微孔中形成氮化物膜。
4. 冷却：处理完成后，需要将钢铁表面缓慢冷却至室温。
渗氮工艺的优点包括：提高零件的硬度、耐磨性和抗腐蚀性；改善零件的疲劳强度和抗冲击性能；减少摩擦系数，降低噪音和震动等。
渗氮工艺
渗氮工艺的应用研究渗氮又称氮化，指使氮原子渗入钢铁工件表层内的化学热处理工艺，其目的是提高零件表面硬度和耐磨性，以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。
它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被零件吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩散。
氮化通常利用专门设备或井式渗氮炉来进行。
气体渗氮在１９２３年左右，由德国人Ｆｒｙ首度研究发展并加以工业化，目前渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善，适用的材料和工件也日益扩大。
由于经渗氮处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、耐高温性、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性，与渗碳工艺相比，渗氮温度比较低，因而工件畸变小，已成为重要的化学热处理工艺之一，广泛应用于机械、冶金和矿山等行业的齿轮、凸轮、曲轴、工具、冷作模具、热作模具等零件和产品的表面处理。
一、氮化常用材料传统的合金钢材料中的铝、铬、钒及钼元素在渗氮过程中，与初生态的氮原子接触时，就能生成安定的氮化物，尤其是钼元素，不仅是生成氮化物元素，还能降低在渗氮时所产生的脆性。
其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。
一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。
其中铝是最强的氮化物元素，含有０．８５～１．５％铝的渗氮结果最佳，如果有足够的铬含量，亦可得到很好的效果，没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。
二、渗氮过程控制１．渗氮前的零件表面清洗通常使用气体去油法去油后立刻渗氮２．排除渗氮炉中的空气将被处理零件置于渗氮炉中，并将炉盖密封后即可加热，但加热至１５０℃以前须作排除炉内空气工作。
排除炉内空气的主要目的是使参与渗氮处理的气体只有氨气和氮气两种气体，防止氨气分解时与空气接触而发生爆炸性气体，及防止被处理零件及支架的表面氧化。
３．氨的分解率渗氮是其它合金元素与初生态的氮接触而进行（初生态氮的产生，由氨气与加热中的零件接触时零件本身成为触媒而促进氨的分解），虽然在各种分解率的氨气下，皆可渗氮，但一般都采用１５～３０％的分解率，并按渗氮所需厚度保持４～１０小时，处理温度保持在５２０℃左右。
渗氮的应用是什么原理
渗氮的应用是什么原理1. 渗氮的定义渗氮是指将氮元素引入材料表面或内部的一种表面处理技术。
通常情况下，渗氮是通过将材料浸入一种含有氨气的环境中，使氨气中的氮原子与材料表面相互作用，从而使材料表面发生化学反应，氮元素渗透到材料内部。
2. 渗氮的原理渗氮的应用主要基于以下几个原理：2.1 氮的亲和力氮是一种高电负性元素，具有很强的亲和力。
它可以与许多金属和合金形成稳定的化合物，通过与材料表面的原子结合，提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
2.2 渗透作用渗透是渗氮过程中的关键步骤。
在渗氮过程中，氨气中的氮原子可以通过扩散作用从气相渗透到固相材料中。
这种扩散可以在材料表面或内部发生，取决于温度、压力和材料的渗透性能。
2.3 化学反应渗氮过程中，氮元素通常会与材料中的某些元素发生化学反应，形成化合物或固溶体。
这些化合物或固溶体的形成可以改变材料的晶体结构和相变，从而提高材料的性能。
3. 渗氮的应用3.1 表面硬化渗氮可以使材料的表面硬化，提高其抗磨损性能和耐腐蚀性。
渗氮后的材料表面会形成一层氮化物，具有很高的硬ness和低的摩擦系数。
3.2 增加材料的耐磨性渗氮后的材料可以在表面形成一层硬度更高的氮化物。
这些氮化物可以极大地提高材料的耐磨性能，使其具有更长的使用寿命。
3.3 提高材料的耐腐蚀性渗氮可以在材料表面形成致密的氮化物层，可以阻止外界介质的侵蚀，从而提高材料的耐腐蚀性能。
3.4 增强材料的强度和韧性渗氮可以改变材料的晶体结构和相变，从而增强材料的强度和韧性。
这是因为在渗氮过程中，氮原子可以取代材料中的某些原子，引起晶体结构的畸变，进而影响材料的力学性能。
3.5 改善材料的导热性能渗氮可以改变材料的晶体结构和相变，从而改善材料的导热性能。
渗氮后的材料可以形成具有更稳定晶体结构的氮化物，从而提高材料的导热能力。
4. 结论渗氮是一种有效的表面处理技术，通过引入氮元素，可以改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、强度、韧性和导热性能。
渗氮处理工艺作用原理
渗氮处理工艺作用原理
渗氮处理是一种应用广泛的工艺，主要用于提高金属或合金的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。
渗氮处理工艺的作用原理主要包括以下几个方面：
1. 渗氮机理
渗氮是指将氮原子渗透到金属或合金的表面层中，形成氮化物层，从而改善材料的性能。
渗氮主要通过固体、气体和液体三种方式进行。
一般采用固体氮源如氮化钠、氮化硼等，通过高温高压条件下将氮原子扩散到金属基体中形成氮化物层。
2. 晶体结构改变
在渗氮处理过程中，金属基体的结构会发生显著改变。
氮原子通过扩散作用，会与金属基体原子结合形成新的晶体结构，导致表面层的晶粒细化，晶粒的形态和取向也会发生变化，从而提高了材料的硬度和强度。
3. 形成氮化物层
渗氮处理后，金属或合金表面会形成一层致密的氮化物层，这一层氮化物具有较高的硬度和耐腐蚀性，能够有效提高材料的使用寿命。
氮化物通常包括ε-Fe2-3N、γ’-Fe4N 等，这些氮化物的硬度远高于金属基体，起到了增强材料性能的作用。
4. 表面改性
在渗氮处理过程中，金属或合金的表面会发生化学成分的改变，从而使表面具有更好的抗磨损和抗腐蚀性能。
通过渗氮处理，可以有效延长材料的使用寿命，降低维护成本，提高设备的稳定性和可靠性。
总的来说，渗氮处理工艺的作用原理是通过氮原子的扩散作用，形成致密的氮化物层，改变金属或合金的晶体结构，提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。
这种表面改性技术在工程领域有着广泛的应用前景，可以为各行各业提供更加优质的材料和设备。
1。
盘点生产中最常用的渗氮工艺
盘点生产中最常用的渗氮工艺11.6.1.1等温渗氮等温渗氮工艺又称一段渗氮法，是生产中最常用的渗氮工艺之一。
它是在同一渗氮温度下，长时间进行保温的渗氮方法。
在选择等温渗氮工艺的温度时，应着重考虑：①渗氮速度随温度提高而加快，所以提高渗氮温度可以缩短渗氮时间；②渗氮过程中"等活度时效'的沉淀物尺寸也随着温度提高而长大，使渗氮层的硬度降低，高于510℃渗氮，渗层硬度即开头下降，因此，通常的等温渗氮温度都在490-510℃之间。
等温渗氮工艺能获得最高的渗氮层硬度，渗氮变形也比较小，但因受氮的集中速度的限制，因此渗氮速度慢，所以等温渗氮的渗氮时间很长，详细时间可以依据渗氮层深度确定。
11.6.1.2二段渗氮法由于渗氮过程中的沉淀硬化产物（混合偏聚区）具有相对的稳定性，假如先在500℃左右渗氮一段时间，形成细小的沉淀物，然后再升温到550℃连续渗氮，则原先在较低温度下已形成的沉淀物在几十小时之内不会有明显的长大，利用这一规律，进展了二段渗氮工艺。
这种工艺能保持较高的表面硬度，时间比一段渗氮短得多，但变形比一段渗氮大。
而段渗氮工艺的详细温度与钢种一季所要求的渗成深度有关。
关于渗氮后的冷却，目前很多工厂沿用如下方法，即渗氮后在炉内缓慢冷却，并在冷却过程中连续通入氨气，直至炉温低于250℃，甚至150℃才出炉。
其动身点是避开冷却时工件变形，以及避开工件表面氧化，保持银灰色的外观。
但这种传统的渗氮后冷却方法有值得商榷之处。
1)渗氮零件变形主要不是发生在渗后冷却阶段。
渗氮温度并不高，即使渗后出炉空冷，甚至油冷，大多数零件也不至于变形超差。
为了掌握畸变而规定炉冷至250℃，一般而言是不合理的。
2)渗氮后提前出炉，会在工件表面消失氧化色，但只是形成一层很薄的氧化膜，并不会影响渗氯层的性能。
最近的讨论还表明，氧化膜具有减小摩擦系数的作用，所以要求渗氮零件表面保持银灰色也是不必要的。
3)在低温下，特殊是在400 ℃以下，炉冷的速度非常缓慢，到250℃以下，需要几十小时，采纳炉冷低温出炉的工艺使生产效率和设备利用率显著降低，氨的消耗量增加。
渗氮与氮化处理
渗氮渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
如果在渗氮过程中同时渗入碳以促进氮的扩散，则称为氮碳共渗。
常用的是气体渗氮和离子渗氮。
原理应用渗入钢中的氮一方面由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁，一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。
这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。
与渗碳工艺相比，渗氮温度比较低，因而畸变小，但由于心部硬度较低，渗层也较浅，一般只能满足承受轻、中等载荷的耐磨、耐疲劳要求，或有一定耐热、耐腐蚀要求的机器零件，以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。
渗氮有多种方法，常用的是气体渗氮和离子渗氮。
钢铁渗氮的研究始于20 世纪初，20 年代以后获得工业应用。
最初的气体渗氮，仅限于含铬、铝的钢，后来才扩大到其他钢种。
从70 年代开始，渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善，适用的材料和工件也日益扩大，成为重要的化学热处理工艺之一。
气体渗氮一般以提高金属的耐磨性为主要目的，因此需要获得高的表面硬度。
它适用于38CrMoAl 等渗氮钢。
渗氮后工件表面硬度可达HV850～1200。
渗氮温度低，工件畸变小，可用于精度要求高、又有耐磨要求的零件，如镗床镗杆和主轴、磨床主轴、气缸套筒等。
但由于渗氮层较薄，不适于承受重载的耐磨零件。
气体参氮可采用一般渗氮法（即等温渗氮）或多段（二段、三段）渗氮法。
前者是在整个渗氮过程中渗氮温度和氨气分解率保持不变。
温度一般在480～520℃之间, 氨气分解率为15～30%,保温时间近80 小时。
渗氮工艺基本原理,特点及优缺点
渗氮工艺基本原理,特点及优缺点渗氮是一种对金属表面进行改性的工艺，通过将氮气注入到金属表层，可以在表面形成一层富氮化物的硬化层，从而提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、疲劳寿命等性能。
下面将介绍渗氮工艺的基本原理、特点及其优缺点。
渗氮工艺是指将氮气置于一定的温度和压力下，使氮气在金属表层形成氮化物的一种热处理工艺。
渗氮工艺主要包括常压和高压两种，常压下渗氮速度较慢，但是渗层厚度均匀，一般适用于对表面硬度要求较低的材料；高压下渗氮速度较快，但是渗层厚度不均匀，一般适用于对表面硬度要求较高的材料。
二、渗氮工艺特点1. 改善材料硬度。
渗氮能使金属表层形成氮化物的硬化层，从而提高其硬度，一般能够提高1~3倍不等。
2. 增强材料的耐磨性。
渗氮能够在金属表面形成硬质氮化物，这种硬质氮化物能够减少磨损和磨料的磨损，从而提高材料的耐磨性。
3. 提高材料的耐腐蚀性。
渗氮也能够改善材料的耐腐蚀性，因为氮化物的形成能够填补材料表层的小裂缝、毛孔等，从而减少氧、水等腐蚀介质对于材料的侵蚀。
4. 提高材料的疲劳寿命。
渗氮后会形成一种压应力层，强制紧固材料表面，从而提高材料的疲劳寿命。
5. 处理工艺简单。
渗氮工艺并不需要特殊的设备，大部分的厂家都可以使用常规的电弧或气体压力设备就可以完成处理工艺。
优点：1. 提高了材料的硬度、耐磨性及疲劳寿命等性能，同时也提高了材料的耐腐蚀性能。
2. 渗氮工艺处理后，材料表面不会变色，且表面光滑度可以得到良好的维护。
3. 工艺简单，处理成本低。
1. 有可能会导致材料形变和变脆，甚至会在运行过程中产生裂纹。
2. 渗氮处理质量与渗氮时间、压力、温度等工艺参数之间存在一定的关系，如果处理工艺不恰当，渗层的质量可能并不理想。
3. 渗氮处理的深度较浅，一般只能够处理金属的表层，如果需要提高整个材料的硬度，则需要采用其他处理工艺。
总之，渗氮工艺是一种较为常见的表面处理工艺，主要用于提高金属材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能，工艺简单，处理成本低，但也存在一定的缺点。
真空渗氮的工艺参数
真空渗氮的工艺参数
真空渗氮是一种利用氮气在真空环境下渗透入材料表面来提高
硬度和耐磨性的表面处理方法。
它是一种有效的表面处理方法，可以提高材料的性能和寿命。
要获得最佳效果，必须控制一些关键的工艺参数。
以下是一些关键的工艺参数：
1. 渗氮温度：渗氮的温度是一个非常关键的参数。
通常，渗氮温度必须高于材料的回火温度，以确保渗氮效果最佳。
2. 渗氮时间：渗氮时间是控制渗透深度的重要参数。
通常，在表面硬化方案中，渗氮时间为几个小时。
3. 渗氮压力：渗氮压力是控制氮气压力的关键参数。
压力越高，氮气渗透的速度越快，但是需要注意的是，过高的压力可能会导致气泡形成。
4. 渗氮气氛：渗氮气氛必须是纯净的氮气，通常是高纯度的N2。
5. 渗氮前处理：在进行渗氮之前，表面必须进行一些处理，例如去除油脂和氧化物。
总之，控制这些关键的工艺参数可以确保真空渗氮的效果最佳。
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渗氮求助编辑渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
如果在渗氮过程中同时渗入碳以促进氮的扩散，则称为氮碳共渗。
常用的是气体渗氮和离子渗氮。
目录编辑本段一般以提高金属的耐磨性为主要目的，因此需要获得高的表面硬度。
它适用于38CrMoAl等渗氮钢。
渗氮后工件表面硬度可达HV850～1200。
渗氮温度低，工件畸变小，可用于精度要求高、又有耐磨要求的零件，如镗床镗杆和主轴、磨床主轴、气缸套筒等。
但由于渗氮层较薄，不适于承受重载的耐磨零件。
气体参氮可采用一般渗氮法（即等温渗氮）或多段（二段、三段）渗氮法。
前者是在整个渗氮过程中渗氮温度和氨气分解率保持不变。
温度一般在480～520℃之间,氨气分解率为15～30%,保温时间近80小时。
这种工艺适用于渗层浅、畸变要求严、硬度要求高的零件，但处理时间过长。
多段渗氮是在整个渗氮过程中按不同阶段分别采用不同温度、不同氨分解率、不同时间进行渗氮和扩散。
整个渗氮时间可以缩短到近50小时，能获得较深的渗层，但这样渗氮温度较高，畸变较大。
还有以抗蚀为目的的气体渗氮，渗氮温度在 550～700℃之间,保温0.5～3小时，氨分解率为35～70%，工件表层可获得化学稳定性高的化合物层，防止工件受湿空气、过热蒸汽、气体燃烧产物等的腐蚀。
正常的气体渗氮工件，表面呈银灰色。
有时，由于氧化也可能呈蓝色或黄色，但一般不影响使用。
编辑本段离子渗氮又称辉光渗氮，是利用辉光放电原理进行的。
把金属工件作为阴极放入通有含氮介质的负压容器中，通电后介质中的氮氢原子被电离，在阴阳极之间形成等离子区。
在等离子区强电场作用下，氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。
离子的高动能转变为热能，加热工件表面至所需温度。
由于离子的轰击，工件表面产生原子溅射，因而得到净化，同时由于吸附和扩散作用，氮遂渗入工件表面。
与一般的气体渗氮相比，离子渗氮的特点是：①可适当缩短渗氮周期；②渗氮层脆性小；③可节约能源和氨的消耗量；④对不需要渗氮的部分可屏蔽起来，实现局部渗氮；⑤离子轰击有净化表面作用，能去除工件表面钝化膜，可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮。
⑥渗层厚度和组织可以控制。
离子渗氮发展迅速，已用于机床丝杆、齿轮、模具等工件。
编辑本段氮碳共渗低温氮碳共渗又称软氮化,即在铁-氮共析转变温度以下，使工件表面在主要渗入氮的同时也渗入碳。
碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散，加快高氮化合物的形成。
这些高氮化合物反过来又能提高碳的溶解度。
碳氮原子相互促进便加快了渗入速度。
此外，碳在氮化物中还能降低脆性。
氮碳共渗后得到的化合物层韧性好，硬度高，耐磨，耐蚀，抗咬合。
d、渗氮层脆性应在零件工作部位或随炉试样的表面上检测，一般零件为1-3级为合格，重要零件1-2级为合格，对于渗氮后留有磨痕的零件，也可在磨去加工余量后的表面上进行测定e、经气体渗氮后的零件，必须进行检验。
编辑本段渗氮前的处理在渗氮零件的整个制造过程中，渗氮往往是最后一道工序，至多再进行精磨或研磨。
渗氮零件的工艺流程一般为：锻造→正火（退火）→粗加工→调质→精加工→去应力→精磨→渗氮→精磨→装配。
氮化前的预热处理包括正火（退火）、调质处理、去应力。
a．正火（退火），其目的是细化晶粒、降低硬度、消除锻造应力。
b．调质处理，可以改善钢的加工性能，获得均匀的回火索氏体组织，以保证零件心部有足够的强度和韧性，同时又能使渗氮层和基本结合牢固。
c．去应力处理，对于形状复杂的精密零件，在渗氮前应进行1~2次去应力，以减少渗氮过程中的变形。
编辑本段渗氮前的生产准备a．去污处理。
零件装炉前要用汽油或酒精进行脱脂、去污处理，零件表面不允许有锈蚀及脏污。
b．防渗处理。
对零件非渗氮部分，可用电镀或涂料法进行防渗氮处理。
c．渗氮件的表面质量应良好，不允许有脱碳层存在，因此，零件在预先热处理前应留有足够的加工余量，以便在渗氮前的机加工能将脱碳层全部去除，以保证渗氮层的质量。
d．装炉前检查设备和渗氮夹具、电系统、管道、氨分解测定仪等应保证正常使用；渗氮夹具不允许有赃物或氧化皮，如有应清除。
e．随炉试样。
随炉的试样应与渗氮零件通材料并经过同样的预先处理。
③渗氮工艺常用的气体渗氮工艺有等温渗氮、二段式渗氮和三段式渗氮三种方法。
a．等温渗氮也称一段式渗氮法。
它是在恒温下进行长时间保温的渗氮工艺，渗氮温度510~530℃，其渗氮工艺曲线如图2-42所示。
第一阶段保温15~20h，为吸氮阶段。
这一阶段采用较低的氨分解率（18%25%）。
零件表面因洗后大量氮原子而与零件心部形成氮浓度差。
第二阶段为扩散阶段。
在这个阶段为家少活性氮原子的数量而将氨分解率提高到30%~40%，保温时间在60h左右。
为减少渗氮层的脆性，在渗氮结束前2~4h进行退氮处理，氨分解率提高到70%以上，退氮温度提高到560~570℃。
等温渗氮工艺过程简单，渗氮温度较低、渗层浅、零件变形小、表面硬度高，但渗氮速度慢，产生周期长，适用于渗氮深度浅，尺寸精度和硬度要求高的零件。
b．两段式渗氮两段式渗氮工艺曲线如图2-43所示。
第一阶段的工艺参数（除保温时间外）与等温渗氮相同。
第二阶段把渗氮温度提高到550~560℃，以加速氮原子的扩散，缩短渗氮周期，氨分解率提高到40%~60%。
根据对渗氮层的脆性要求，急速前也应提前2h提高氨分解率和温度进行退氮处理。
两段式渗氮的时间比等温渗氮短，表面硬度稍微低，变形略有增大，适用于渗氮层较深批量较大的零件。
c．三段式渗氮三段式渗氮工艺曲线如图2-44所示。
它是在二段式渗氮基础上发展起来的。
这种工艺是将第二阶段的温度适当提高，以加快渗氮过程，同时增加较低温度的第三阶段，以弥补因第二阶段氮的扩散快而使表面氮浓度过低，保证表面含氮量以提高表面硬度。
三段式渗氮能进一步提高渗氮速度，但硬度比一般渗氮工艺低，脆性、变形等比一般渗氮工艺略大。
氮化处理求助编辑经氮化处理后的工件氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。
目录挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺杆、连杆、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。
编辑本段二、氮化用钢简介传统的合金钢料中之铝、铬、钒及钼元素对渗氮甚有帮助。
这些元素在渗氮温度中，与初生态的氮原子接触时，就生成安定的氮化物。
尤其是钼元素，不仅作为生成氮化物元素，亦作为降低在渗氮温度时所发生的脆性。
其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。
一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。
其中铝是最强的氮化物元素，含有0.85～1.5%铝的渗氮结果最佳。
在含铬的铬钢而言，如果有足够的含量，亦可得到很好的效果。
但没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。
一般常用的渗氮钢有六种如下：（1）含铝元素的低合金钢（标准渗氮钢）（2）含铬元素的中碳低合金钢SAE 4100，4300，5100，6100，8600，8700，9800系。
（3）热作模具钢（含约5%之铬）SAE H11 （SKD – 61）H12，H13（4）肥粒铁及麻田散铁系不锈钢SAE 400系（5）奥斯田铁系不锈钢SAE 300系（6）析出硬化型不锈钢17 - 4PH，17 – 7PH，A – 286等含铝的标准渗氮钢，在氮化后虽可得到很高的硬度及高耐磨的表层，但其硬化层亦很脆。
相反的，含铬的低合金钢硬度较低，但硬化层即比较有韧性，其表面亦有相当的耐磨性及耐束心性。
因此选用材料时，宜注意材料之特征，充分利用其优点，俾符合零件之功能。
至于工具钢如H11（SKD61）D2（SKD –11），即有高表面硬度及高心部强度。
编辑本段三、氮化处理技术流程：1、渗氮前的零件表面清洗大部分零件，可以使用气体去油法去油后立刻渗氮。
部分零件也需要用汽油清洗比较好，但在渗氮前之最后加工方法若采用抛光、研磨、磨光等，即可能产生阻碍渗氮的表面层，致使渗氮后，氮化层不均匀或发生弯曲等缺陷。
此时宜采用下列二种方法之一去除表面层。
第一种方法在渗氮前首先以气体去油。
然后使用氧化铝粉将表面作abrasive cleaning 。
第二种方法即将表面加以磷酸皮膜处理（phosphate coating）。
2、渗氮炉的排除空气将被处理零件置于渗氮炉中，并将炉盖密封后即可加热，但加热至150℃以前须作炉内排除空气工作。
排除炉内的主要功用是防止氨气分解时与空气接触而发生爆炸性气体，及防止被处理物及支架的表面氧化。
其所使用的气体即有氨气及氮气二种。
排除炉内空气的要领如下：①被处理零件装妥后将炉盖封好，开始通无水氨气，其流量尽量可能多。
②将加热炉之自动温度控制设定在150℃并开始加热（注意炉温不能高于150℃）。
③炉中之空气排除至10%以下，或排出之气体含90%以上之NH3时，再将炉温升高至渗氮温度。
3、氨的分解率渗氮是铺及其他合金元素与初生态的氮接触而进行，但初生态氮的产生，即因氨气与加热中的钢料接触时钢料本身成为触媒而促进氨之分解。
虽然在各种分解率的氨气下，皆可渗氮，但一般皆采用15～30%的分解率，并按渗氮所需厚度至少保持4～10小时，处理温度即保持在520℃左右。
4、冷却大部份的工业用渗氮炉皆具有热交换机，以期在渗氮工作完成后加以急速冷却加热炉及被处理零件。
即渗氮完成后，将加热电源关闭，使炉温降低约50℃，然后将氨的流量增加一倍后开始启开热交换机。
此时须注意观察接在排气管上玻璃瓶中，是否有气泡溢出，以确认炉内之正压。
等候导入炉中的氨气安定后，即可减少氨的流量至保持炉中正压为止。
当炉温下降至150℃以下时，即使用前面所述之排除炉内气体法，导入空气或氮气后方可启开炉盖。
编辑本段四、气体氮化技术：气体氮化系于1923年由德国AF ry 所发表，将工件置于炉内，利NH3气直接输进500～550℃的氮化炉内，保持20～100小时，使NH3气分解为原子状态的（N）气与（H）气而进行渗氮处理，在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的，其厚度约为0.02～0.02m/m，其性质极硬Hv 1000～1200，又极脆，NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变，流量愈大则分解度愈低，流量愈小则分解率愈高，温度愈高分解率愈高，温度愈低分解率亦愈低，NH3气在570℃时经热分解如下：NH3 →〔N〕Fe + 2/3 H2经分解出来的N，随而扩散进入钢的表面形成。