滲氮或氮碳共滲改變組織狀態(tài)，因而也改變鋼鐵材料在靜載荷和交變應(yīng)力下的強(qiáng)度性能、摩擦性、成形性及腐蝕性。當(dāng)處理溫度低于600℃時(shí)，就不會(huì)象奧氏體淬火那樣發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，以致可以以任意速度進(jìn)行冷卻，而不出現(xiàn)馬氏體。與淬火相比較，滲氮件和工具的尺寸和形狀變化是極微小的。鋼在氮化后，不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。因而可簡化或完全取消后加工處理，此外，能量消耗比其他熱處理稍小。在所有工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用滲氮或氮碳共滲提高強(qiáng)度、抗磨損和抗腐蝕性能，已在技術(shù)上獲得廣泛應(yīng)用。

氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進(jìn)入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺(tái)物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同時(shí)硬度隨由外向內(nèi)不斷降低的氮含量而變化。

碳鋼化合物層的硬度約為HV 700～900，而合金鋼約HV 1000～1500。

氮碳共滲層有較高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度，但斷面收縮率、延伸率及沖擊韌性明顯降低。這表明表層起脆性作用。

碳氮共滲與氮碳共滲的區(qū)別

等離子氮化由于其溫度低、滲氮周期短(溫度為500-520℃,時(shí)間為12至15小時(shí))組織由ε相、γ相組成,基本不含有脆性ζ相,從而使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力大為降低,變形量小,不易開裂,可作為last工序。氣體滲氮溫度一般為500~560℃,時(shí)間一般為30至50小時(shí),采用氨氣(NH3)作滲氮介質(zhì),可以看出溫度雖然不高,但時(shí)間很長,其熱應(yīng)力就大。在所有工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用滲氮或氮碳共滲提高強(qiáng)度、抗磨損和抗腐蝕性能，已在技術(shù)上獲得廣泛應(yīng)用。組織由ε相、γ相組成,處理不好時(shí)有脆性ζ相。

氣體軟氨化(碳氮共滲)溫度常用560-570℃,因該溫度下氮化層硬度值較高。氮化時(shí)間常為2-3小時(shí),因?yàn)槌^2.5小時(shí),隨時(shí)間延長,氮化層深度增加很慢?？梢钥闯鎏嫉矟B的溫度較高,其組織由ε相、γ相和含氮的滲碳體Fe3 (C, N)所組成,所以熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都較前兩者大,再者滲層薄,所以不能承受重載。但這種處理也有優(yōu)點(diǎn),由于軟氮化層不存在脆性ζ相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。但這種處理也有優(yōu)點(diǎn),由于軟氮化層不存在脆性ζ相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。