如何选择渗氮和渗碳

对于轻载精密部件，变形可能是主要考虑因素，渗氮是合适的选择，如：导轨、导轨、挤压螺钉和精密齿轮等应用。对于要求更厚的硬质外壳，如大齿轮和轴承等负载更重的零件，渗碳可能是更好的选择。

渗氮更便宜。要解决脆化问题。

01 渗氮热处理

渗氮温度通常为480-580℃。

在相对较低的温度下在零件中形成非常坚硬的表面，而不需要淬火。该工艺的优点是能够穿透盲孔，还允许对零件进行掩蔽，以保持可能需要进一步加工的区域柔软。渗氮通常低于材料的回火温度，不会影响基底金属的机械性能。因此，可以生产具有非常好的耐磨性的非常高强度的产品，而尺寸变化很小或没有变化。

纳狮涂层，通常在做PVD模具纳米涂层前，部分会做真空渗氮处理，已获得更可靠的基材支持。

02 渗碳热处理

渗氮温度，由于工艺不同和膜厚不同，通常在800-950℃。低温适用于薄层渗碳。

渗碳适用于低碳钢零件，以及高合金钢（4320、8620、9310、17CrNoMo6-7）轴承、齿轮和其他部件。需要提高耐磨性和疲劳强度的零件是渗碳的理想选择。由于存在与硬化过程相关的微观结构变化，因此有尺寸变化或变形。精密零件需考虑公差问题；可以通过淬火降低尺寸变化。

渗碳是在钢的转变温度以上进行的，因此需要进行淬火和回火，以提高表壳和芯部的硬度。由于作用范围大，可以作为渗磞等其它元素的基底。例如用于承受压缩应力的大型轴承座圈；是渗碳的主要应用。类似于齿轮，有一个坚硬的核心，外表面坚硬耐磨。这使得零件能够承受沉重的冲击载荷，而不会过早损坏或开裂。

抗蚀渗氮

抗蚀渗氮是为了使工件表层获得 15~60um 比较致密的相层以提高工件对自来水、盐水、潮湿空气、弱碱溶液等介质的抗蚀能。抗蚀渗氮通常在 550~650°C 于纯氨（分解率 20% ~70%）进行。

03 碳氮共渗

向处于奥氏体状态的钢制工件表面同时渗人碳和氮的化学热处理工艺，称为碳氮共渗。碳氮共渗层比渗碳有更高的耐磨性、疲劳强度和耐蚀性，比渗氮有较高的抗压强度和较低的表面脆性，而且生产周期短、渗速快，适用材料广泛。
碳氮共渗主要特点是：
1）氮降低了钢的 Acy 点，故可在较低温度下进行碳氮共渗，工件不易过热，便于直接淬火，变形小。
2）氮使TTT曲线右移，提高了淬透性，某些碳钢零件共渗后可用油淬
3）氮降低了 M. 点，故渗层中残余奥氏体量较多，共渗件的硬度略低于渗碳件，但接触疲劳强度较高。
4）碳氮共渗层中可允许有一定数量的碳化物，颗粒状碳化物可显著提高耐磨性。
5） 碳氮共渗的渗层深度较渗碳的浅，承载能力也小些。
气体碳氮共渗表面质量易控制，操作简便，应用最广泛：按渗层浓度分类，可分为薄层碳氮共渗（＜0.2mm）、碳氮共渗 (0.2 -0.8mm）和深层碳氮共渗（＞0.8mm)；按共渗温度分类，可分为低温（<780°C)、中温（780~ 880°C） 和高温碳氮共渗 （＞880°C)。通常碳氮共渗大都指中温碳氮共渗，可在较短时间内得到与渗碳相近的渗层深度，并可渗后直接淬火。