不銹鋼的碳氮共滲是指在零件表層同時滲入碳、氮的熱處理工藝。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)介質的(de)(de)物理(li)(li)狀(zhuang)況不(bu)同(tong)，碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)可以分為(wei)氣體(ti)(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)、液體(ti)(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)和(he)(he)(he)(he)固體(ti)(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)三種(zhong)。根據共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)不(bu)同(tong)，又可分為(wei)低(di)溫(wen)(wen)(wen)（500～600℃）、中溫(wen)(wen)(wen)（750～850℃）和(he)(he)(he)(he)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)（900～950℃）碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)三種(zhong)。其(qi)中，低(di)溫(wen)(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)即目前廣(guang)泛應(ying)用(yong)的(de)(de)軟滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)法，其(qi)表層(ceng)主(zhu)(zhu)要以滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)為(wei)主(zhu)(zhu)，用(yong)以提高(gao)零件的(de)(de)表面耐(nai)(nai)磨性和(he)(he)(he)(he)抗咬(yao)合性；中溫(wen)(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)，其(qi)目的(de)(de)與滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)相似，主(zhu)(zhu)要是(shi)提高(gao)零件的(de)(de)表面硬(ying)度和(he)(he)(he)(he)耐(nai)(nai)磨性，與滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)零件相比，將使零件具(ju)有更好的(de)(de)耐(nai)(nai)磨性和(he)(he)(he)(he)抗疲勞性能；高(gao)溫(wen)(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)，以滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)為(wei)主(zhu)(zhu)。我國的(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)廠家，以中溫(wen)(wen)(wen)氣體(ti)(ti)(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)和(he)(he)(he)(he)低(di)溫(wen)(wen)(wen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)碳(tan)(tan)共(gong)(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)應(ying)用(yong)較廣(guang)泛。
一、中溫氣體碳氮共滲
氣(qi)體碳(tan)(tan)氮共(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)的介質實際上是滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)和(he)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮用的混合氣(qi)體。目前，在熱(re)處(chu)理生(sheng)產(chan)中常(chang)用的方法是在井式氣(qi)體滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)中滴入煤油(you)，使其(qi)熱(re)分解出滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)氣(qi)體，同(tong)時向爐(lu)中通入滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮所用的氨氣(qi)。在共(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫度下(xia)，煤氣(qi)與氨氣(qi)除了單獨進(jin)行滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)和(he)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)氮作用外(wai)，它們(men)之間還可以(yi)發生(sheng)化學反應產(chan)生(sheng)活性碳(tan)(tan)和(he)氮原子，從而促進(jin)了共(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)處(chu)理。其(qi)反應如下(xia)：
NH3+CO→HCN+H2O;
NH3+CH4→HCN+3H2;
2HCN→H2+2[C]+2[N]。
共(gong)(gong)滲(shen)介質中氨氣(qi)所占比例(li)對(dui)共(gong)(gong)滲(shen)層的碳氮濃度(du)(du)、相組成以及滲(shen)層深度(du)(du)均有影響。氨量(liang)增(zeng)加(jia)，滲(shen)層氮含量(liang)提(ti)高，碳含量(liang)降低(di)。因而應(ying)根據零件鋼(gang)種、對(dui)滲(shen)層組織和(he)性能的要求(qiu)以及共(gong)(gong)滲(shen)溫度(du)(du)等來確定(ding)氨氣(qi)比例(li)。
此外，有的(de)工(gong)廠采用(yong)滲(shen)碳富化氣（甲(jia)烷、丙(bing)烷、城(cheng)市(shi)煤氣等(deng)）加氨、三(san)乙醇胺、丙(bing)酮加甲(jia)醇加尿(niao)素等(deng)作(zuo)為共(gong)滲(shen)劑。
碳氮共滲(shen)(shen)溫度(du)隨(sui)鋼種而異，一般在820～870℃內選擇。碳氮共滲(shen)(shen)時間取決于(yu)滲(shen)(shen)層深度(du)、共滲(shen)(shen)溫度(du)、共滲(shen)(shen)介質及鋼的化學成分。
氣體碳氮共滲的主(zhu)要特點(dian)是(shi)：
1. 氣體碳氮(dan)共滲(shen)的(de)力(li)學(xue)性能兼顧滲(shen)碳層和滲(shen)氮(dan)層的(de)優點。與(yu)滲(shen)碳層相(xiang)比，表(biao)面硬度更高(gao)、耐(nai)(nai)磨(mo)性好，同時還具(ju)有一定的(de)耐(nai)(nai)蝕性，以及由于共滲(shen)層存在殘留壓應(ying)力(li)而提高(gao)了鋼的(de)疲勞極限；與(yu)滲(shen)氮(dan)層相(xiang)比，共滲(shen)層深度深，表(biao)面脆(cui)性小。
2. 由于(yu)氮的滲(shen)(shen)入提(ti)高(gao)了滲(shen)(shen)層的淬透(tou)性，共滲(shen)(shen)后(hou)可用較滲(shen)(shen)碳溫度低及較緩的冷(leng)卻介質淬火，減少了零(ling)件的變形，而(er)且奧氏體(ti)晶粒比滲(shen)(shen)碳細，提(ti)高(gao)了零(ling)件的心部韌(ren)性。
氣體碳(tan)氮共滲(shen)速(su)度大于(yu)單獨滲(shen)碳(tan)和單獨滲(shen)氮的速(su)度，縮短了生(sheng)產(chan)周期。
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體不銹鋼，方可進行滲碳和碳氮共滲熱處理。
二(er)、低溫氮碳共(gong)滲(shen)（軟滲(shen)氮）
低溫氮碳(tan)(tan)共滲(shen)是(shi)在含有活性碳(tan)(tan)、氮原(yuan)子的介質中(zhong)同時滲(shen)入氮和碳(tan)(tan)，并以滲(shen)氮為(wei)主(zhu)的熱(re)處理工藝。
氮(dan)碳(tan)共(gong)滲(shen)不(bu)(bu)但賦于工件耐(nai)磨(mo)損、耐(nai)疲勞、抗咬合(he)和擦傷(shang)的(de)(de)性能，以及處理溫度低、時間短、變形小的(de)(de)特點(dian)，而且不(bu)(bu)受鋼(gang)(gang)種限制(zhi)，適于碳(tan)素鋼(gang)(gang)、合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)、不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鑄鐵及粉(fen)末冶金(jin)等材料。已(yi)普(pu)遍在模具、量具、刃具以及耐(nai)磨(mo)零(ling)件中使用，并獲(huo)得了(le)良好的(de)(de)效果(guo)。在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)零(ling)件進行軟滲(shen)氮(dan)時，在溶劑中加入四氯化(hua)碳(tan)，可加速鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)破(po)壞，縮短共(gong)滲(shen)時間。
氣體(ti)氮碳共滲的(de)工藝參數是其溫度、時間以(yi)及滲入(ru)(ru)介(jie)質的(de)活性和加(jia)入(ru)(ru)量(liang)，同樣是根據零件的(de)技術要求來選擇。
軟滲氮的溫度(du)通常為530～580℃，在570℃左右氮在α相中具有最(zui)大溶解度(du)。對于(yu)高(gao)鉻不銹(xiu)鋼和高(gao)速鋼而言，為保持工(gong)件的整體(ti)強度(du)和紅硬性，軟滲氮溫度(du)不能(neng)超(chao)過其回火溫度(du)。
軟滲氮時間為(wei)1～6h。軟滲氮后(hou)的工件一般采(cai)用快冷（油(you)冷）。快冷不僅(jin)使滲氮件表面色澤好，而(er)且能進一步提高(gao)零件的疲勞強度。對于(yu)變形要求小的工件，軟滲氮后(hou)應當緩冷。目前(qian)，熱(re)處理(li)廠氣體軟滲氮的介質(zhi)主要是(shi)：50％氨氣＋50％+50%吸熱(re)型氣體。
