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氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺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。同時硬度隨由外向內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度和屈服強度及疲勞強度，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。

氮碳共滲工藝的優點：

1)氮碳共滲層硬度高，碳鋼氮碳共滲處理后滲層硬度可達570~680HV，模具鋼、高速鋼、滲氮鋼共滲后硬度可達850～1200HV；滲層脆性低，有優良的耐磨性、耐疲勞性、抗咬合性、熱穩定性和耐蝕性。

2)工藝溫度低，且可不淬火，工件變形小。

3)處理時間短，經濟性好。

4)設備簡單，工藝易掌握。

存在的問題是：滲層淺，承受重載荷零件不宜采用。

碳氮共滲與氮碳共滲的區別

等離子氮化由于其溫度低、滲氮周期短(溫度為500-520℃,時間為12至15小時)組織由ε相、γ相組成,基本不含有脆性ζ相,從而使熱應力和組織應力大為降低,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℃,時間一般為30至50小時,采用氨氣(NH3)作滲氮介質,可以看出溫度雖然不高,但時間很長,其熱應力就大。氮化處理溫度低，變形很小，它與滲碳、感應表面淬火相比，變形小得多。組織由ε相、γ相組成,處理不好時有脆性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。氮化時間常為2-3小時,因為超過2.5小時,隨時間延長,氮化層深度增加很慢。可以看出碳氮共滲的溫度較高,其組織由ε相、γ相和含氮的滲碳體Fe3 (C, N)所組成,所以熱應力和組織應力都較前兩者大,再者滲層薄,所以不能承受重載。氣體氮碳共滲工藝由于其處理溫度低（一般500－600℃），以滲氮為主、滲碳為輔，同時滲后的性能比單一滲氮或滲碳更理想，因而使用較廣泛。但這種處理也有優點,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。