硬质合金轧辊气体氮化生产工艺介绍：

向钢件表面渗人氮元素，形成富氮硬化层的化学热处理称为渗氮，通常也称为氮化。和渗碳相比，钢件渗氨后具有更高的表面硬度和耐磨性。氮化后钢件的表面硬度高达950~1200HV,相当于65~72HRC。这种高硬度和高耐磨性可保持到560~600C而不降低，故氨化钢件具有很好的热稳定性。由于氮化层体积胀大，在表层形成较大的残余压应力，因此可以获得比渗碳更高的疲劳强度、抗咬合性能和低的缺口敏感性。渗氮后由于钢件表面形成致密的氮化物薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性能。此外，渗氮温度低(500 ~ 600 C)，氮化后钢件不需热处理，因此渗氮件变形很小。模具渗氮后，其表面硬度、耐磨性、抗蚀性、抗疲劳作用及抗咬合性都优于渗碳，模具变形小，适用于精度要求较高的模具。

目前广泛应用的渗氮工艺是气体渗氮，即将氨气通人被加热到渗氮温度的密封渗氮罐中，使其分解出活性氨原子并被钢件表面吸收、扩散形成一定深度的渗氮层。氨气(NH3)在450 C以上温度时与铁接触后分解出活性氮原子。a- Fe吸收活性氮原子，先形成氮在a- Fe中的固溶体，当含氮量超过a- Fe的溶解度时，便形成氮化物FegN和Fe2N。氮和许多合金元素都能形成氮化物，如CrN、Mo2N、AIN等，这些弥散的合金氮化物具有高的硬度和耐磨性，同时具有高的抗腐蚀性，所以最常用的渗氮钢是38CrMoAl。

由于氨气分解温度较低，故通常的渗氮温度在500~580C之间。在这种较低的处理温度下，氮原子在钢中扩散速度很慢，渗氮所需时间很长，渗氮层也较薄。例如38CrMoAl钢制压缩机活塞杆为获得0.4~0.8 mm的渗氮层深度，渗氮保温时间需60 h以上。为了缩短渗氮周期，目前出现的快速渗氮方法有真空渗氮、辉光离子渗氮、卤化物催化渗氮以及高频感应加热渗氮等。离子渗氮等工艺不仅可以大大缩短渗氮时间，而且降低了渗氮层的脆性，显著提高了钢的韧性和疲劳强度。

钢件渗氮后一般不进行热处理。为了提高钢件心部的强韧性，渗氮前必须进行调质处理。