零件的氮化处理相关知识
氮化处理
氮化处理一、定义氮化[1]；渗氮nitrding，nitrogen case hardenin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。
氮化处理又称为扩散渗氮。
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。
由于经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温，其应用范围逐渐扩大。
例如钻头、螺丝攻、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。
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。
氮化处理：提高材料硬度的关键技术
氮化处理：提高材料硬度的关键技术氮化处理是一种重要的材料表面处理技术，通过将金属或合金材料暴露在氮气环境中，使其表面形成一层硬度较高的氮化物层，从而提高材料的硬度和耐磨性。
这种技术在工业生产中具有广泛的应用，尤其是在航空航天、汽车和模具制造等领域。
氮化处理的关键技术主要包括气氛控制、温度控制和处理时间的选择。
首先，气氛控制是确保氮化处理成功的基础。
在氮化处理过程中，氮气是必不可少的气氛，它与金属材料表面相互作用，形成氮化物层。
因此，氧气、水蒸气等杂质的含量必须被严格控制在一定范围内，以保证氮化反应的进行和产物质量的稳定。
其次，温度控制是影响氮化处理效果的重要因素。
温度过高或过低都会对处理效果造成不良影响。
一方面，过高的温度可能导致材料表面烧结，使其变脆；另一方面，过低的温度会降低氮化反应的速度，使处理周期延长。
因此，选择合适的处理温度对于提高材料硬度是非常关键的。
最后，处理时间的选择也是影响氮化处理效果的重要因素。
处理时间过长或过短都会对氮化层的质量产生负面影响。
太长的处理时间可能导致氮化层过厚，而太短的处理时间则可能导致氮化层缺陷较多，影响材料的使用寿命。
因此，在进行氮化处理时，需要根据具体材料的要求和处理效果的需要，选择合适的处理时间。
总的来说，氮化处理是一种可以提高材料硬度的关键技术。
通过精确控制处理参数，如气氛、温度和时间等，可以使金属材料表面形成一层硬度较高、耐磨性较好的氮化物层，从而提高材料的抗磨损性能和使用寿命。
在工业生产中，氮化处理技术已经得到了广泛应用，对于提高材料的硬度和耐磨性具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，氮化处理技术也在不断创新和完善，为材料加工和制造业的发展提供了有力支撑。
氮化处理技术作为一种重要的表面处理方法，可以显著提高材料的硬度和耐磨性，广泛应用于各个行业中。
下面将继续探讨氮化处理的关键技术以及其在材料硬度提高中的应用。
首先，氮化处理的关键技术之一是气氛控制。
氮化对零件尺寸的影响及防治对策
料不同的多组试样进行试验，结果如下：
材料牌号
名义
直径尺寸 mm 氮化前 氮化后
变化量
Φ30
+0.025
+0.030
+0.005
45
Φ50
+0.032
+0.036
+0.004
Φ65
+0.01
+0.015
+0.005
Φ30ห้องสมุดไป่ตู้
+0.02
+0.024
+0.004
20Cr
Φ50
+0.032
+0.036
+0.004
氮化后的再次加工。
我们引进的法国舍舍夫（SURSULF）工艺是 HBF 公司开发的一种表面处理工艺，在 565±5℃工作
温度下，由硫催化下的无公害低温盐浴氮化，卓越的渗氮能力使舍舍夫技术有效地解决钢和铸铁的磨
损摩擦、疲劳、咬合及腐蚀的各种问题，具有无公害、更高的耐疲劳强度、耐磨性和表面硬度，变形
极小，化合层完全由ε-氮化物组成，具有无脆化、氮化层均匀性极高。根据这些特点，我们制定活塞
氮化对零件尺寸的影响及防治对策
一、“肿胀”的本质 离子氮化后零件的“肿胀”实际上是零件尺寸变化的一种表现形式。尺寸变化是由于氮化时工 件表面吸收了大量的氮原子，生成各种氮化物或工件表层原始组织的晶格常数增大所致，宏观上
则表现为表层体积的略微增加。
氮化后零件的“肿胀”是一种普遍现象。各种氮化方法（气体氮化、液体氮化和离子氮化）处 理后的零件或多或少总会存在一定的“肿胀”。但应该说明的是：离子氮化后零件的“肿胀量”较其 它氮化方法要小。这是因为：离子氮化中的“阴极溅射”有使尺寸缩小的作用，因而抵消了一部分 氮化“肿胀量”。
热处理工艺中的氮化处理及其应用
热处理工艺中的氮化处理及其应用热处理工艺是一种通过加热和冷却来改变物体性质的方法，常用于金属材料的加工和改进。
在热处理工艺中，氮化处理作为一种重要的方法广泛应用于各个领域。
本文将全面介绍氮化处理的基本原理、方法和应用。
一、氮化处理的基本原理氮化处理是通过在金属材料表面引入氮元素，改变表面组织结构和性能来提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
氮化处理的基本原理是在高温下，金属表面与氮气反应生成金属氮化物。
在这个过程中，氮气分子离解为氮离子，在金属表面上与金属原子结合形成金属氮化物层。
二、氮化处理的方法1. 氨气氮化法氨气氮化法是最常用的氮化处理方法之一。
该方法根据加工要求，在特定的气氛中将金属材料加热到一定温度，使其表面发生化学反应。
氮气气氛中的氨气将与金属表面反应生成金属氮化物。
2. 盐浴氮化法盐浴氮化法是将金属材料浸入特殊的盐浴中进行氮化处理。
盐浴中含有氮气和金属氨基化物，通过加热使盐浴中的氮浸入金属材料表面，形成金属氮化物层。
3. 等离子氮化法等离子氮化法是利用等离子体的高温和高能量对金属材料进行表面处理。
等离子体中存在大量的活性氮离子，可以使金属表面迅速地与氮元素结合形成金属氮化物层。
三、氮化处理的应用1. 工具材料氮化处理可以提高工具材料的硬度和耐磨性，延长其使用寿命。
在切削工具、钻头、刀具等制造中广泛应用氮化处理技术，使工具具备更好的切削性能和耐久性。
2. 模具材料氮化处理可以显著提高模具材料的硬度、耐磨性和耐蚀性，使其能够承受更高的工作负荷和更复杂的加工环境。
在塑料模具、压铸模具和冲压模具等制造中广泛应用氮化处理技术，提高模具的使用寿命和稳定性。
3. 表面涂层氮化处理可用作一种表面涂层技术，通过在金属表面形成一层坚硬的金属氮化物，提高材料的耐磨、耐蚀和耐高温性能。
在汽车、航空航天和船舶等领域应用广泛，用于加强金属材料的表面保护。
4. 天然石墨的改性氮化处理可以用于改性天然石墨的制备。
氮化处理后的天然石墨具有较高的硬度和耐磨性，可用于电池、润滑材料和导热材料等领域。
氮化处理工艺
氮化处理工艺氮化处理（Nitriding）是钢件对热处理外表面保护和强度改进的一种杀伤性表面处理，它是通过向钢件外表面通过气体渗入氮化物，来改变外表面层的组织结构，提升钢的硬度、耐久性和耐腐蚀性来实现的。
一、氮化处理原理氮化处理是一种表面强化处理技术，利用热处理温度下可结合钢表面进行化学反应生成金属氮化物混合物而实现，氮化物层具有很高的抗摩擦性、耐磨损性，很好的热韧性和抗腐蚀能力，这种处理可以满足磨损和耐腐蚀性需求，从而提高材料的性能与使用寿命。
二、氮化处理的类型1. 蒸汽氮化：也叫做温化氮化，是将空气中的氮分子通过蒸汽的形式放入钢材材料，适用于碱金属基体的氮化处理，能够制得一层较厚、硬度高、耐磨损性强、表面因含有少量氧化物而深灰色的氮化层；2. 气体氮化：主要利用蒸气冷凝或被氧化型非金属基体金属与空气中的氮化物进行反应，使金属表面形成一层深灰色、光滑、耐腐蚀的氮化层；3. 等离子氮化：它是利用等离子体技术，在低温条件下，以一种比压控制的低温的等离子体处理，使钢的表面形成一层由高分子组成的氮化膜；4.溅射氮化：溅射氮化是利用金属氮化物的表面溅射技术，将氮化物的单体的离子溅到钢的表面，使钢的表面形成氮化膜。
三、氮化处理的优缺点优点：1. 氮化处理可大大改善表面硬度，使其具有更好的耐磨性，延长使用寿命；2. 氮化处理可防止表面腐蚀，提高耐腐蚀性，使其具有更好的热韧性；3. 氮化处理可提高表面的抗冲击力，使其对冲击有更佳的表现；4. 氮化处理可改善表面质量，从而改善产品的外观，使其具有增加市场竞争力。
缺点：1. 氮化处理产生的氮化层膜残留不容易去除，容易在表面形成洼槽；2. 氮化处理时有些钢材表面温度过高，容易引起表面碳化、氢化；3. 氮化处理依赖设备质量，操作环境，控制体系等，不稳定；4. 氮化处理成本较高，工艺复杂度高。
四、氮化处理的注意事项1. 氮化处理的钢材材质需符合实际需求；2. 氮化处理室环境要求干净，过度脏污有可能导致产品质量不稳定；3. 氮化处理温度要控制在可接受的范围，保温时间也要适当，以免影响外观品质；4. 氮化处理后的表面要加以小心的处理，以保证表面硬度。
氮化对零件厚度
氮化对零件厚度
氮化对零件厚度有着重要的影响。
在机械工程中，零件的氮化是一个非常重要的工艺过程，它能够改善零件的硬度、韧性和耐磨性。
氮化可以对零件的表面进行处理，使得零件表面更加平滑，从而提高了零件的精度和质量。
氮化对零件厚度的处理，主要是通过在零件表面涂上一层氮化涂层，然后通过加热的方式，将涂层与零件表面均匀地结合在一起。
这种处理方式可以有效地改善零件表面的硬度、韧性和耐磨性，从而提高了零件的使用寿命和质量。
在实际应用中，氮化处理对于不同类型的零件有着不同的效果。
例如，对于一些需要较高硬度和韧性的零件，如汽车发动机的连杆和曲轴，氮化处理可以有效地增强它们的强度和韧性，从而提高了它们的可靠性和安全性。
而对于一些需要较高耐磨性的零件，如机器轴承和齿轮，氮化处理则可以有效地增强它们的耐磨性，从而延长了它们的寿命。
然而，氮化处理也存在一些缺点。
首先，它会导致零件表面变得更加粗糙，从而降低了零件的精度和质量。
其次，氮化处理后，零件表面容易产生氧化和腐蚀，从而降低了它们的寿命和可靠性。
因此，在实际应用中，需要根据不同零件的要求和实际情况，合理地进行氮化处理，以充分发挥其优点，并尽量避免其缺点。
同时，还需要对氮化处理后的零件进行充分的养护和保护，以保证它们的性能和质量。
低合金钢零件的气体氮化和热处理
低合金钢零件的气体氮化和热处理低合金钢是一种具有较低合金含量的钢材，其主要合金元素包括锰、铬、钼和钛等。
低合金钢具有良好的可焊性、可锻性和可切削性，同时还具有优异的强度和韧性。
然而，低合金钢零件在使用过程中，常常需要经过气体氮化和热处理工艺，以提高其表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能，下面将从气体氮化和热处理两个方面介绍。
首先是气体氮化工艺。
气体氮化是一种在高温高氮气氛中，将钢零件表面进行表面硬化改性的工艺。
常见的气体氮化工艺有氨气气体氮化和渗氮气氛气体氮化。
氨气气体氮化是通过将钢零件置于氨气气氛中，在高温条件下使氨气与钢零件表面发生反应，从而将氮原子渗透到钢材表面，形成一层富氮的硬化层。
而渗氮气氛气体氮化是将钢零件放入含有可溶性氮化物的高温熔盐中，在高温条件下使氮化物分解并与钢材表面发生反应，从而形成一层富氮的硬化层。
气体氮化可以使钢零件的表面硬度提高，同时还可以提高钢零件的耐磨性和抗腐蚀性能，延长其使用寿命。
其次是热处理工艺。
热处理是一种通过加热和冷却的方式改变钢材的组织和性能的工艺。
常见的热处理工艺包括退火、淬火和回火。
退火是将钢零件加热到一定温度后，在适当的时间内缓慢冷却，从而使钢零件的组织转变为均匀的软质组织。
退火可以消除钢零件的应力，提高其可加工性和可塑性。
淬火是将钢零件加热到临界温度后迅速冷却，使钢零件的组织迅速转变为硬质组织。
淬火可以提高钢零件的硬度和强度。
回火是将淬火后的钢零件加热到较低的温度后保温一段时间，然后缓慢冷却，从而使钢零件的组织在硬度和韧性之间达到平衡。
回火可以提高钢零件的韧性和抗冲击性能。
综上所述，低合金钢零件的气体氮化和热处理工艺对提高其表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能具有重要作用。
气体氮化工艺可以形成一层富氮的硬化层，提高钢零件的表面硬度和耐磨性。
热处理工艺可以改变钢零件的组织和性能，提高钢零件的硬度、强度和韧性。
通过合理应用气体氮化和热处理工艺，可以使低合金钢零件在使用过程中具有更好的性能和使用寿命。
热处理科普氮化知识
化学热处理——氮化知识简介一、氮化的机理氮化是将工件放入大量活性氮原子的介质中，在一定温度与压力下，把氮原子渗入钢件表面，形成富氮硬化层的热处理。
二、氮化的作用1、氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。
例如用38CrMoAlA钢制作的零件经氮化处理后表面的硬度可达HV=950—1200，相当于HRC=65—72，而且氮化后的高强度和高耐磨性保持到500—600℃，不会发生显著的改变。
2、能提高抗疲劳能力。
由于氮化层内形成了更大的压应力，因此在交变载荷作用下，零件表现出具有更高的疲劳极限和较低的缺口敏感性，氮化后工件的疲劳极限可提高15—35%。
3、提高工件抗腐蚀能力，由于氮化使工件表面形成一层致密的、化学稳定性较高的ε相层，在水蒸气中及碱性溶液中具有高的抗腐蚀性，此种氮化法又简单又经济，可以代替镀锌、发蓝，以及其它化学镀层处理。
此外，有些模具经过氮化，不但可以提高耐磨性和抗腐性，还能减少模具与零件的粘合现象，延长模具的工作寿命。
二、氮化的实现方法1、气体氮化气体氮化是将工件放入一个密封空间内，通入氨气，加热到500-580℃保温几个小时到几十个小时。
氨气在400℃以上将发生如下分解反应：2NH3—→3H2+2[N]，从而炉内就有大量活性氮原子，活性氮原子[N]被钢表面吸收，并向内部扩散，从而形成了氮化层。
以提高硬度和耐磨性的氮化通常渗氮温度为500—520℃。
停留时间取决于渗氮层所需要的厚度，一般以0.01mm/h计算。
因此为获得0.25—0.65mm的厚度，所需要的时间约为20—60h。
提高渗氮温度，虽然可以加速渗氮过程，但会使氮化物聚集、粗化，从而使零件表面层的硬度降低。
对于提高硬度和耐磨性的氮化，在氮化时必须采用含Mo、A、V等元素的合金钢，如38CrMoAlA、38CrMoAA等钢。
这些钢经氮很后，在氮化层中含有各种合金氮化物，如：AlN、CrN、MoN、VN等。
这些氮化物具有很高的硬度和稳定性，并且均匀弥散地分布于钢中，使钢的氮化层具有很高的硬度和耐磨性。
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氮化处理又称为扩散渗氮。
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。
由於经本法处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温，其应用范围逐渐扩大。
例如钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺桿、连桿、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等均有使用。
一、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，宜注意材料之特徵，充分利用其优点，俾符合零件之功能。
至於工具钢如H11（SKD61）D2（SKD –11），即有高表面硬度及高心部强度。
二、氮化处理技术：调质后的零件，在渗氮处理前须澈底清洗乾净，兹将包括清洗的渗氮工作程序分述如下：（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。
但在渗氮前之最后加工方法若採用抛光、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。
此时宜採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abrassive 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於渗氮炉中，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（注意炉温不能高於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，但一般皆採用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几，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。
三、气体氮化技术：气体氮化系於1923年由德国AF ry 所发表，将工件置於炉内，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。
相的Fe2 - 3N气体渗氮，一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。
气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低，故一般均固定选用适用於氮化之钢种，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否则氮化几无法进行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以强韧化处理又称调质因Al，Cr，Mo等皆为提高变态点温度之元素，故淬火温度高，回火温度亦较普通之构造用合金钢高，此乃在氮化温度长时间加热之间，发生回火脆性，故预先施以调质强韧化处理。
NH3气体氮化，因为时间长表面粗糙，硬而较脆不易研磨，而且时间长不经济，用於塑胶射出形机的送料管及螺旋桿的氮化。
四、液体氮化技术：液体软氮化主要不同是在氮化层里之有Fe3Nε相，Fe4Nr相存在而不含Fe2Nξ相氮化物，ξ相化合物硬脆在氮化处理上是不良於韧性的氮化物，液体软氮化的方法是将被处理工件，先除锈，脱脂，预热后再置於氮化坩埚内，坩埚内是以TF – 1为主盐剂，被加温到560～600℃处理数分至数小时，依工件所受外力负荷大小，而决定氮化层深度，在处理中，必须在坩埚底部通入一支空气管以一定量之空气氮化盐剂分解为CN或CNO，渗透扩散至工作表面，使工件表面最外层化合物8～9％wt的N及少量的C及扩散层，氮原子扩散入α– Fe 基地中使钢件更具耐疲劳性，氮化期间由於CNO之分解消耗，所以不断要在6～8小时处理中化验盐剂成份，以便调整空气量或加入新的盐剂。
液体软氮化处理用的材料为铁金属，氮化后的表面硬度以含有 Al，Cr，Mo，Ti元素者硬度较高，而其含金量愈多而氮化深度愈浅，如炭素钢Hv 350～650，不锈钢Hv 1000～1200，氮化钢Hv 800～1100。
液体软氮化适用於耐磨及耐疲劳等汽车零件，缝衣机、照相机等如气缸套处理，气门阀处理、活塞筒处理及不易变形的模具处。
採用液体软氮化的国家，西欧各国、美国、苏俄、日本、台湾。
五、离子氮化技术：此一方法为将一工件放置於氮化炉内，预先将炉内抽成真空达10-2～10-3 Torr（㎜Hg）后导入N2气体或N2 + H2之混合气体，调整炉内达1～10 Torr，将炉体接上阳极，工件接上阴极，两极间通以数百伏之直流电压，此时炉内之N2气体则发生光辉放电成正离子，向工作表面移动，在瞬间阴极电压急剧下降，使正离子以高速冲向阴极表面，将动能转变为气能，使得工件去面温度得以上昇，因氮离子的冲击后将工件表面打出Fe.C.O.等元素飞溅出来与氮离子结合成FeN，由此氮化铁逐渐被吸附在工件上而产生氮化作用，离子氮化在基本上是採用氮气，但若添加碳化氢系气体则可作离子软氮化处理，但一般统称离子氮化处理，工件表面氮气浓度可改变炉内充填的混合气体（N2 + H2）的分压比调节得之，纯离子氮化时，在工作表面得单相的r′（Fe4N）组织含N量在5.7～6.1％wt，厚层在10μn以内，此化合物层强韧而非多孔质层，不易脱落，由於氮化铁不断的被工件吸附并扩散至内部，由表面至内部的组织即为FeN → Fe2N → Fe3N→ Fe4N顺序变化，单相ε（Fe3N）含N量在5.7～11.0％wt，单相ξ（Fe2N）含N量在11.0～11.35％wt，离子氮化首先生成r相再添加碳化氢气系时使其变成ε相之化合物层与扩散层，由於扩散层的增加对疲劳强度的增加有很多助。
而蚀性以ε相最佳。
离子氮化处理的度可从350℃开始，由於考虑到材质及其相关机械性质的选用处理时间可由数分钟以致於长时间的处理，本法与过去利用热分解方化学反应而氮化的处理法不同，本法系利用高离子能之故，过去认为难处理的不锈钢、钛、钴等材料也能简单的施以优秀的表面硬化处如果是离子和气体氮化可以用汽油清洗，液体氮化可以煤油和70～80度纯碱水溶液，再水清洗，可以选择使用以下。
钢的热处理--软氮化为了缩短氮化周期，并使氮化工艺不受钢种的限制，在近一、二十年间在原氮化工艺基础上发展了软氮化和离子氮化两种新氮化工艺。
软氮化实质上是以渗氮为主的低温碳氮共渗，钢的氮原子渗及的同时，还有少量的碳原子渗入，其处理结果与前述一般气体氮相比，渗层硬度较低，脆性较小，故称为软氮化。
1、软氮化方法，软氮化方法分为气体软氮化和液体软氮化两大类。
目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。
<,br>气体软氮化是在含有活性碳、氮原子的气氛中进行低温碳、氮共渗，常用的共渗介质有尿素、甲酰胺和三乙醇胺，它们在软氮化温度下发生热分解反应，产生活性碳、氮原子。
活性碳、氮原子被工件表面吸收，通过扩散渗入工件表层，从而获得以氮为主的碳氮共渗层。
气体软氮化温度常用560-570℃，因该温度下氮化层硬度值最高。
氮化时间常为2-3小时，因为超过2.5小时，随时间延长，氮化层深度增加很慢。
2、软氮化层组织和软氮化特点：钢经软氮化后，表面最外层可获得几微米至几十微米的白层，它是由ε相、γ`相和含氮的渗碳体F e3（C，N）所组成，次层为0。
3-0。
4毫米的扩散层，它主要是由γ`相和ε相组成。
软氮化具有以下特点：(1)处理温度低，时间短，工件变形小。
(2)不受钢种限制，碳钢、低合金钢、工模具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉未冶金材料均可进行软氮化处理。
工件经软氮化后的表面硬度与氮化工艺及材料有关。
3、能显著地提高工件的疲劳极限、耐磨性和耐腐蚀性。
在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能。
4、由于软氮化层不存在脆性ξ相，故氮化层硬而具有一定的韧性，不容易剥落。
因此，目前生产中软氮化巳广泛应用于模具、量具、高速钢刀具、曲轴、齿轮、气缸套等耐磨工件的处理。
应注意的是，气体软氮化目前存在问题是表层中铁氮化合物层厚度较薄（0.01-0.02mm），且氮化层硬度梯度较陡，故不宜在重载条件下工作。
另外，在氮化过程中，炉中会产生HCN这种有毒气体，因此生产中要注意设备的密封，以免炉气漏出污染环境。
离子氮化处理后零件的表面颜色应该为银灰色或者暗灰色。
如果出现其它颜色是不正常的。
如果出现黑色，说明氨气含水量大，氮化前应该进行干燥处理。
如果出现蓝色，说明离子氮化炉漏气，应该检查炉体的密封情况除上述大家所谈到的外，氮化处理的工艺复杂性高，尤其是离子氮化，对操作者的技能要求高。