不銹鋼滲氮的目的是提高表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能。各種類型的不銹鋼原則上都可進(jìn)行滲氮處理。

 將工件放在含有活性氮的氣氛中，在一定的溫度和壓力下使氨原子滲入工件表面并向內(nèi)擴(kuò)散，在工件表面一定深度形成具有較高硬度的氮化層，這個(gè)工藝過程叫滲氮。

 氮化層的組織，可根據(jù)鐵－氮平衡圖來確定。見圖7-1。從圖可見，隨鐵中的含氮量不同，鐵與氮可形成α、y、γ'、ε、ξ相。

 α相是含氮鐵素體，在滲氮初期形成，α相在室溫含氮量只有0.004%,在590℃時(shí)最大含氨量為0.11%.滲氮開始階段，表層的x未被氮所飽和，隨著氨的不斷滲人，使α達(dá)到飽和的含氨量。氮繼續(xù)向工件內(nèi)部擴(kuò)散，a達(dá)到氮的過飽和狀態(tài)。

 γ相是含氮奧氏體，只存在于共析溫度（約591℃)以上，硬度約為160HV,在共析溫度，含氮量約為2.35%,最大含氨量可達(dá)到2.89%(約650℃).γ相在共析分解時(shí)的產(chǎn)物為a +γ 。

 γ' 相是一種固溶體（Fe₄N),是在滲氮過程中，當(dāng)α相處于氨的過飽和狀態(tài)時(shí)發(fā)生的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，硬度大于550HV。γ' 相脆性不大。

 ε相是近于Fe₃N和Fe₂N之間的一種固溶體，有的稱為Fe₃N。ε相是在滲氨時(shí)，當(dāng)γ相達(dá)到氮的過飽和狀態(tài)時(shí)形成的。ε相脆性稍大，硬度約為260HV。

 ξ相是Fe₂N固溶體，其含氮量比ε相更高，脆性更大。在顯微鏡下不易與ε相區(qū)分，所以，也有將其歸于ε相的。

 在不銹鋼滲氮組織中，除Fe₄N、Fe₃N、Fe₂N外，還存在合金氮化物。

表7-1是常見不銹鋼中可能存在的氮化物及其結(jié)構(gòu)和基本特性