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滲氮又稱氮化，是指（在一定溫度下當(dāng)爐內(nèi)氣氛達(dá)到一定要求的情況下）將氮原子滲入到金屬工件表層，使其表面形成一種能夠提高零件表面硬度和表面耐磨性的一種化學(xué)熱處理工藝。氮化可以分為：氣體氮化、液體氮化和離子氮化。本文主要介紹一種新型氣體氮化工藝——零流量氣體滲氮。
根據(jù)不同工藝載體，氣體氮化可以分為：傳統(tǒng)氣體滲氮（....NH3），可控氣體滲氮（NH3+DissNH3或NH3+N2）和零流量技術(shù)滲氮（....NH3）。
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1.傳統(tǒng)氣體滲氮工藝
傳統(tǒng)氣體滲氮工藝由德國AFRY在1923年所發(fā)表，將工件置于爐內(nèi)，在500～550℃時(shí)將氨氣通入到爐內(nèi)，保持20～100h，使氨氣分解為原子狀態(tài)的（N）和（H），是（N）和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)滲氮處理，從而獲得工件表面的高硬度，良好的抗疲勞性能，提高耐腐蝕性。通常滲氮層的厚度為0.02～0.2mm，表面硬度能夠達(dá)到1000～1200HV。NH3分解率取決于流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，NH3氣在570℃時(shí)熱分解如下：
NH3→〔N〕Fe+2/3H2
分解出來的N，隨而擴(kuò)散進(jìn)入鋼的表面。這種傳統(tǒng)的氣體滲氮工藝對于滲氮層深度的控制十分有限，而且由于通入的是....氨氣，生成的滲氮層由e+g￠+a相疊加而成（見圖1）。通過多年的工業(yè)實(shí)踐，通常氮化表層的e+g￠相（通常極其厚且脆）在熱處理完成之后要被打磨掉，增加了額外的生產(chǎn)成本。
2.可控氣體滲氮工藝
可控氣體滲氮是在50～60年前推出，與傳統(tǒng)的通入....氨氣的工藝相比呈現(xiàn)出很多的優(yōu)勢。可控氣體滲氮工藝采用氨氣+裂解氨或氨氣+N2，氣體通過適當(dāng)?shù)谋壤M成和調(diào)節(jié)通入反應(yīng)室，可以得到所期望的滲氮層，這里包括e+g￠+a相，g￠+a相或a相，并且在一定區(qū)域可以得到希望的滲氮層厚度；滲氮層的組成由溫度T和氮?jiǎng)軰n兩個(gè)參數(shù)控制。圖2是兩種工藝氣體的工藝圖。由于滲氮層可以控制，可以避免滲氮層的缺陷產(chǎn)生。從而省略熱處理后e+g￠+a相滲氮層進(jìn)行打磨的工序，降低生產(chǎn)成本。然而，這種采用兩種成分氣體的滲氮工藝和傳統(tǒng)工藝一樣對氣體的消耗量也是相當(dāng)大的。
此外，這種工藝還存在其他的弊端。由于氨氣NH3+氮?dú)釴2的滲氮工藝存在氮化不平衡特性，使它比氨氣+裂解氨的滲氮工藝在滲氮層生成控制精度要差一些。但是，使用氨氣+裂解氨需要安裝氨氣裂解器，也會增加額外成本。
