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氮化黑工艺流程

氮化包括气体氮化、辉光离子氮化和软氮化，软氮化是一种通俗

的叫法，严格的讲，软氮化是一种以渗氮为主的低温氮碳共渗，主要

特点是渗速快（2-4h），但渗层薄（一般在0.4以下),渗层梯度陡，

硬度并不低，如果是液体氮化，硬度甚至略高于气体氮化。

气体氮化可以做到深渗层，它的硬度梯度缓，比软氮化承受的载

荷高，外观漂亮，缺点是周期长，表面有脆性相，一般要有一道精加

工（加工余量很小，一般1丝到2丝）。

辉光离子氮化有气体氮化的优点，在0.4㎜渗层以下，渗速比气

体氮化快的多，而且表面不会有脆性相，可以局部氮化，缺点是成本

略高，对形状复杂或带长孔的工件效果不好。

变形方面应该是辉光离子氮化变形最小，实际中相差很小，很多

时候几乎一样氮化包括气体氮化、辉光离子氮化和软氮化，软氮化是

一种通俗的叫法，严格的讲，软氮化是一种以渗氮为主的低温氮碳共

渗，主要特点是渗速快（2-4h），但渗层薄（一般在0.4以下),渗层

梯度陡，硬度并不低，如果是液体氮化，硬度甚至略高于气体氮化。

气体氮化可以做到深渗层，它的硬度梯度缓，比软氮化承受的载

荷高，外观漂亮，缺点是周期长，表面有脆性相，一般要有一道精加

工（加工余量很小，一般1丝到2丝）。

辉光离子氮化有气体氮化的优点，在0.4㎜渗层以下，渗速比气

体氮化快的多，而且表面不会有脆性相，可以局部氮化，缺点是成本

略高，对形状复杂或带长孔的工件效果不好。

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变形方面应该是辉光离子氮化变形最小，实际中相差很小，很多

时候几乎一样。

软氮化实质上是以渗氮为主的低温氮碳共渗，钢的氮原子渗入的

同时，还有少量的碳原子渗入，其处理结果与一般气体氮化相比，渗

层硬度较氮化低，脆性较小，故称为软氮化。

1、软氮化方法分为：气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三

大类。目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。气体软氮化是在

含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗，常用的共渗介质

有尿素、甲酰胺、氨气和三乙醇胺，它们在软氮化温度下发生热分解

反应，产生活性氮、碳原子。活性氮、碳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氮碳共渗层。

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亮层，它是由ε相、γ`相和含氮的渗碳

体Fe3（C，N）所组成，次层为的扩散层，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

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硬度与氮化工艺及材料有关。

3、能显著地提高工件的疲劳强度、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、刀具（如：

高速钢刀具）等、曲轴、齿轮、气缸套、机械结构件等耐磨工件的处