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(gen)據所用介質的(de)物理狀況不同，碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)可以(yi)分為氣體碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)、液體碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)和(he)(he)固體碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)三種(zhong)。根(gen)據共滲(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)度(du)的(de)不同，又可分為低溫(wen)（500～600℃）、中溫(wen)（750～850℃）和(he)(he)高溫(wen)（900～950℃）碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)三種(zhong)。其(qi)(qi)中，低溫(wen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)即目前廣泛(fan)應(ying)用的(de)軟滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)法，其(qi)(qi)表層(ceng)主要以(yi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)為主，用以(yi)提(ti)高零(ling)件(jian)的(de)表面耐磨性和(he)(he)抗(kang)咬合性；中溫(wen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)，其(qi)(qi)目的(de)與滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)相(xiang)似，主要是提(ti)高零(ling)件(jian)的(de)表面硬度(du)和(he)(he)耐磨性，與滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)零(ling)件(jian)相(xiang)比，將使零(ling)件(jian)具(ju)有更好的(de)耐磨性和(he)(he)抗(kang)疲勞(lao)性能；高溫(wen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)，以(yi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)為主。我國的(de)熱(re)處理廠(chang)家，以(yi)中溫(wen)氣體碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)(dan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)和(he)(he)低溫(wen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)共滲(shen)(shen)(shen)(shen)應(ying)用較廣泛(fan)。
一、中溫(wen)氣體碳氮(dan)共滲
氣(qi)體(ti)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氮(dan)共(gong)滲(shen)(shen)的介質實際上是滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)和滲(shen)(shen)氮(dan)用(yong)的混(hun)合氣(qi)體(ti)。目前，在(zai)熱處理(li)(li)生產(chan)中常用(yong)的方法是在(zai)井式氣(qi)體(ti)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)中滴入煤(mei)油，使其熱分解(jie)出滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)氣(qi)體(ti)，同時(shi)向爐(lu)中通入滲(shen)(shen)氮(dan)所用(yong)的氨(an)氣(qi)。在(zai)共(gong)滲(shen)(shen)溫(wen)度下(xia)，煤(mei)氣(qi)與(yu)氨(an)氣(qi)除了單獨(du)進行滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)和滲(shen)(shen)氮(dan)作(zuo)用(yong)外，它(ta)們之間(jian)還可以發(fa)生化學反(fan)應產(chan)生活性碳(tan)(tan)(tan)(tan)和氮(dan)原(yuan)子(zi)，從而促進了共(gong)滲(shen)(shen)處理(li)(li)。其反(fan)應如下(xia)：
NH3+CO→HCN+H2O;
NH3+CH4→HCN+3H2;
2HCN→H2+2[C]+2[N]。
共(gong)滲介質中氨氣(qi)所占(zhan)比例對共(gong)滲層(ceng)的碳氮濃度(du)(du)、相組(zu)成以及滲層(ceng)深(shen)度(du)(du)均有影響。氨量(liang)增加，滲層(ceng)氮含量(liang)提(ti)高(gao)，碳含量(liang)降低(di)。因(yin)而應根據零件鋼種、對滲層(ceng)組(zu)織和(he)性能的要求以及共(gong)滲溫度(du)(du)等來確定氨氣(qi)比例。
此(ci)外，有的工廠采(cai)用滲碳富化(hua)氣（甲烷、丙(bing)烷、城市(shi)煤氣等）加氨、三乙醇胺、丙(bing)酮加甲醇加尿素等作為共(gong)滲劑。
碳(tan)氮共滲(shen)(shen)溫度(du)(du)(du)隨鋼種而異，一般在820～870℃內選(xuan)擇。碳(tan)氮共滲(shen)(shen)時間取(qu)決于滲(shen)(shen)層(ceng)深度(du)(du)(du)、共滲(shen)(shen)溫度(du)(du)(du)、共滲(shen)(shen)介(jie)質及(ji)鋼的化學成分。
氣體碳氮共滲的主要特(te)點是：
1. 氣體碳氮共滲(shen)的(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能兼(jian)顧滲(shen)碳層(ceng)和滲(shen)氮層(ceng)的(de)優點。與滲(shen)碳層(ceng)相(xiang)比(bi)，表面(mian)(mian)硬(ying)度更高、耐磨性(xing)(xing)好(hao)，同時還具有一定的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)，以及由于(yu)共滲(shen)層(ceng)存(cun)在殘留壓應力(li)而提高了鋼的(de)疲勞極限；與滲(shen)氮層(ceng)相(xiang)比(bi)，共滲(shen)層(ceng)深度深，表面(mian)(mian)脆性(xing)(xing)小。
2. 由于(yu)氮的(de)(de)滲(shen)(shen)入提(ti)(ti)高(gao)了滲(shen)(shen)層(ceng)的(de)(de)淬(cui)透性，共滲(shen)(shen)后可用(yong)較滲(shen)(shen)碳溫度低及較緩的(de)(de)冷卻介質淬(cui)火，減(jian)少了零件(jian)的(de)(de)變形，而且(qie)奧(ao)氏(shi)體晶粒比滲(shen)(shen)碳細，提(ti)(ti)高(gao)了零件(jian)的(de)(de)心部韌性。
氣(qi)體碳(tan)氮(dan)共滲(shen)速度大于單(dan)獨滲(shen)碳(tan)和單(dan)獨滲(shen)氮(dan)的速度，縮短了生(sheng)產周(zhou)期。
滲碳和碳氮共滲對于一般的不(bu)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、低溫(wen)氮碳共滲(shen)（軟滲(shen)氮）
低溫氮碳共滲(shen)是在含(han)有活性碳、氮原子的介質中同時滲(shen)入(ru)氮和碳，并(bing)以滲(shen)氮為(wei)主的熱處理工藝。
氮(dan)碳共(gong)滲不但賦于工件耐(nai)磨損、耐(nai)疲勞(lao)、抗咬合和擦傷的(de)性能，以(yi)及(ji)處理溫度低、時(shi)間(jian)短(duan)、變(bian)形(xing)小(xiao)的(de)特點(dian)，而(er)且不受鋼種限制，適于碳素鋼、合金鋼、不銹鋼鑄(zhu)鐵及(ji)粉末冶金等(deng)材料。已普遍在(zai)模具、量具、刃具以(yi)及(ji)耐(nai)磨零(ling)件中(zhong)使用，并獲得了良好的(de)效果。在(zai)不銹鋼零(ling)件進行軟滲氮(dan)時(shi)，在(zai)溶劑中(zhong)加(jia)入(ru)四氯化碳，可加(jia)速鈍化膜(mo)的(de)破壞，縮短(duan)共(gong)滲時(shi)間(jian)。
氣體氮碳共滲(shen)的工藝(yi)參數是其(qi)溫度、時間以及滲(shen)入(ru)介質的活性和加(jia)入(ru)量，同(tong)樣是根據零(ling)件的技術要求來選擇。
軟滲(shen)氮的溫度(du)通(tong)常為530～580℃，在(zai)570℃左右氮在(zai)α相中具有最大溶解度(du)。對(dui)于(yu)高鉻不銹鋼(gang)和高速鋼(gang)而言，為保持工件的整(zheng)體強度(du)和紅硬性(xing)，軟滲(shen)氮溫度(du)不能超過其回火溫度(du)。
軟(ruan)滲(shen)氮(dan)時間(jian)為1～6h。軟(ruan)滲(shen)氮(dan)后的(de)(de)工件(jian)一般采用(yong)快冷(leng)（油冷(leng)）。快冷(leng)不(bu)僅使滲(shen)氮(dan)件(jian)表(biao)面色澤好，而且能進一步(bu)提高(gao)零件(jian)的(de)(de)疲勞強度。對于變(bian)形要求小的(de)(de)工件(jian)，軟(ruan)滲(shen)氮(dan)后應(ying)當緩冷(leng)。目前，熱處(chu)理廠氣(qi)體軟(ruan)滲(shen)氮(dan)的(de)(de)介(jie)質主要是：50％氨氣(qi)＋50％+50%吸(xi)熱型氣(qi)體。
