不銹鋼的碳氮共滲是指在零件表層同時滲入碳、氮的熱(re)處理工藝。與單一滲碳相比，碳氮共滲有許多特點，如碳氮共滲溫度較滲碳溫度低，因而滲碳過程中奧氏體晶粒較細小，共滲后一般可直接淬火。因此，簡化了生產工序，節約了能源，并減少了零件的變形。
根據所用(yong)介(jie)質的(de)(de)(de)物理(li)狀況不同，碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)可(ke)以(yi)(yi)(yi)分為氣體(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)、液體(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)和固體(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)三(san)種。根據共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)不同，又可(ke)分為低(di)溫(wen)(wen)(wen)（500～600℃）、中(zhong)溫(wen)(wen)(wen)（750～850℃）和高(gao)溫(wen)(wen)(wen)（900～950℃）碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)三(san)種。其(qi)中(zhong)，低(di)溫(wen)(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)即目前廣(guang)泛應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)軟滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)法，其(qi)表層主(zhu)要以(yi)(yi)(yi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)為主(zhu)，用(yong)以(yi)(yi)(yi)提高(gao)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)表面耐(nai)磨(mo)性(xing)和抗(kang)咬(yao)合性(xing)；中(zhong)溫(wen)(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)，其(qi)目的(de)(de)(de)與滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)相似，主(zhu)要是提高(gao)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)(de)表面硬度(du)和耐(nai)磨(mo)性(xing)，與滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)零(ling)(ling)件(jian)相比，將使零(ling)(ling)件(jian)具有更好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)和抗(kang)疲(pi)勞性(xing)能；高(gao)溫(wen)(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)，以(yi)(yi)(yi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)為主(zhu)。我國的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)廠家，以(yi)(yi)(yi)中(zhong)溫(wen)(wen)(wen)氣體(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)和低(di)溫(wen)(wen)(wen)氮(dan)(dan)碳(tan)(tan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)應(ying)用(yong)較廣(guang)泛。
一、中(zhong)溫氣體碳氮(dan)共滲
氣(qi)(qi)體(ti)(ti)碳(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)(shen)的介(jie)質(zhi)實(shi)際上是滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)和滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)用(yong)的混合氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。目前，在熱處理(li)生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)常(chang)用(yong)的方法是在井式氣(qi)(qi)體(ti)(ti)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐中(zhong)滴入(ru)煤(mei)油，使其熱分解(jie)出(chu)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)，同時(shi)向(xiang)爐中(zhong)通入(ru)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)所用(yong)的氨(an)(an)氣(qi)(qi)。在共(gong)滲(shen)(shen)(shen)溫(wen)度下(xia)，煤(mei)氣(qi)(qi)與(yu)氨(an)(an)氣(qi)(qi)除了單獨進行(xing)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)和滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)作用(yong)外，它(ta)們之(zhi)間(jian)還可以發(fa)生(sheng)化學反應(ying)產(chan)(chan)生(sheng)活性碳(tan)(tan)(tan)和氮(dan)(dan)原子(zi)，從(cong)而促進了共(gong)滲(shen)(shen)(shen)處理(li)。其反應(ying)如(ru)下(xia)：
NH3+CO→HCN+H2O;
NH3+CH4→HCN+3H2;
2HCN→H2+2[C]+2[N]。
共滲(shen)介質中氨(an)氣所占比例對共滲(shen)層的(de)(de)碳氮(dan)濃(nong)度(du)(du)、相(xiang)組成以(yi)及滲(shen)層深度(du)(du)均(jun)有影響。氨(an)量增加，滲(shen)層氮(dan)含(han)量提高，碳含(han)量降低(di)。因(yin)而應根據(ju)零件(jian)鋼種(zhong)、對滲(shen)層組織和性(xing)能的(de)(de)要求(qiu)以(yi)及共滲(shen)溫(wen)度(du)(du)等來確定(ding)氨(an)氣比例。
此外，有的工廠采用滲碳(tan)富(fu)化氣(qi)（甲(jia)烷、丙烷、城市煤氣(qi)等）加(jia)氨(an)、三乙(yi)醇胺、丙酮加(jia)甲(jia)醇加(jia)尿素等作(zuo)為(wei)共滲劑。
碳氮(dan)共(gong)滲溫(wen)度隨鋼(gang)種而(er)異，一般在820～870℃內選擇。碳氮(dan)共(gong)滲時間取決(jue)于滲層深(shen)度、共(gong)滲溫(wen)度、共(gong)滲介質及鋼(gang)的化(hua)學成分。
氣體碳氮共(gong)滲(shen)的主(zhu)要特點是：
1. 氣體碳氮(dan)共滲的(de)(de)力學(xue)性能兼顧滲碳層和滲氮(dan)層的(de)(de)優點。與(yu)滲碳層相(xiang)比，表面硬度更(geng)高、耐(nai)磨性好(hao)，同時還具有一(yi)定的(de)(de)耐(nai)蝕性，以及由(you)于共滲層存在(zai)殘留壓應(ying)力而(er)提(ti)高了(le)鋼的(de)(de)疲勞極限；與(yu)滲氮(dan)層相(xiang)比，共滲層深(shen)度深(shen)，表面脆性小。
2. 由于氮的(de)滲(shen)入提高了滲(shen)層(ceng)的(de)淬透性，共滲(shen)后可用較滲(shen)碳溫度低(di)及較緩的(de)冷卻介質淬火，減(jian)少了零件的(de)變形(xing)，而且奧氏體(ti)晶粒比滲(shen)碳細，提高了零件的(de)心部韌性。
氣(qi)體碳氮共滲速度大于單(dan)獨滲碳和單(dan)獨滲氮的速度，縮短了生產周期(qi)。
滲碳和碳氮共滲對于一般的不銹鋼（以防蝕為主的不銹鋼）來說，增加了鋼表面的碳含量，因此會降低鋼的耐蝕性；只有在少數情況下，例如模具、滾動軸承、彈簧和刀具等產品，由于其表面要求高硬度和高的耐磨性，基體要求具有良好韌性的馬氏(shi)體不銹鋼，方可進行滲碳和碳氮共滲熱處理。
二、低溫氮碳共滲（軟滲氮）
低溫氮碳(tan)共滲是在含有(you)活性碳(tan)、氮原子的(de)介質中(zhong)同時(shi)滲入氮和碳(tan)，并以滲氮為主(zhu)的(de)熱處理(li)工藝。
氮(dan)碳共滲(shen)不(bu)但(dan)賦于(yu)工(gong)件(jian)(jian)耐(nai)磨(mo)損(sun)、耐(nai)疲勞、抗咬(yao)合和擦傷的(de)性能，以及(ji)處理(li)溫度低、時(shi)間短(duan)、變(bian)形(xing)小的(de)特點，而且不(bu)受(shou)鋼(gang)(gang)種限制，適于(yu)碳素鋼(gang)(gang)、合金鋼(gang)(gang)、不(bu)銹鋼(gang)(gang)鑄鐵及(ji)粉(fen)末冶(ye)金等材料。已普(pu)遍在(zai)(zai)模具(ju)(ju)、量具(ju)(ju)、刃具(ju)(ju)以及(ji)耐(nai)磨(mo)零件(jian)(jian)中使用，并獲(huo)得了良(liang)好(hao)的(de)效(xiao)果。在(zai)(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)進行(xing)軟滲(shen)氮(dan)時(shi)，在(zai)(zai)溶劑中加(jia)入四(si)氯化碳，可加(jia)速鈍(dun)化膜的(de)破壞，縮短(duan)共滲(shen)時(shi)間。
氣體氮碳共滲的工藝參數是(shi)其(qi)溫度、時間以及滲入(ru)介質(zhi)的活性和加入(ru)量，同樣是(shi)根(gen)據零件(jian)的技術要求來(lai)選擇。
軟滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)的(de)溫(wen)度通常為530～580℃，在570℃左右氮(dan)(dan)(dan)在α相中(zhong)具有最大溶解度。對(dui)于高鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)和(he)高速鋼(gang)而言，為保持工件(jian)的(de)整體強(qiang)度和(he)紅硬性，軟滲(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫(wen)度不(bu)能(neng)超(chao)過其(qi)回火溫(wen)度。
軟(ruan)滲氮(dan)時(shi)間為1～6h。軟(ruan)滲氮(dan)后的(de)(de)工件一(yi)(yi)般采用快冷（油(you)冷）。快冷不僅使滲氮(dan)件表(biao)面(mian)色澤(ze)好，而且(qie)能進一(yi)(yi)步提高零件的(de)(de)疲勞強(qiang)度(du)。對于變(bian)形(xing)要求(qiu)小的(de)(de)工件，軟(ruan)滲氮(dan)后應當(dang)緩冷。目前，熱處理廠氣(qi)(qi)體軟(ruan)滲氮(dan)的(de)(de)介質(zhi)主要是：50％氨氣(qi)(qi)＋50％+50%吸熱型氣(qi)(qi)體。
