氮化热处理

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。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)铁素体及马氏体系不锈钢 SAE 400系

(5)奥氏体系不锈钢 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。

氮化的主要目的是增加钢件的耐磨性、表面硬度、疲劳极限和抗蚀能力。

氮化可分为；液体氮化、气体氮化、离子氮化