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)(gen)據所用介質的物理狀況不同，碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)可以(yi)(yi)(yi)分為氣體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)、液(ye)體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)和(he)(he)固體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)三種。根(gen)(gen)據共(gong)滲(shen)(shen)溫(wen)(wen)度的不同，又可分為低溫(wen)(wen)（500～600℃）、中溫(wen)(wen)（750～850℃）和(he)(he)高(gao)溫(wen)(wen)（900～950℃）碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)三種。其(qi)中，低溫(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)即目前廣泛(fan)應用的軟滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)法，其(qi)表(biao)(biao)層主(zhu)(zhu)要以(yi)(yi)(yi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)為主(zhu)(zhu)，用以(yi)(yi)(yi)提高(gao)零(ling)件的表(biao)(biao)面(mian)耐(nai)磨性(xing)和(he)(he)抗咬合(he)性(xing)；中溫(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)，其(qi)目的與滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)相似，主(zhu)(zhu)要是提高(gao)零(ling)件的表(biao)(biao)面(mian)硬度和(he)(he)耐(nai)磨性(xing)，與滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)零(ling)件相比(bi)，將使(shi)零(ling)件具有更好的耐(nai)磨性(xing)和(he)(he)抗疲勞(lao)性(xing)能(neng)；高(gao)溫(wen)(wen)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)，以(yi)(yi)(yi)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)為主(zhu)(zhu)。我國的熱處理廠家，以(yi)(yi)(yi)中溫(wen)(wen)氣體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)共(gong)滲(shen)(shen)和(he)(he)低溫(wen)(wen)氮(dan)(dan)(dan)碳(tan)(tan)共(gong)滲(shen)(shen)應用較廣泛(fan)。
一、中溫(wen)氣體(ti)碳氮(dan)共滲
氣(qi)(qi)(qi)體(ti)碳(tan)氮共(gong)滲(shen)(shen)的(de)介質(zhi)實際上是滲(shen)(shen)碳(tan)和(he)滲(shen)(shen)氮用(yong)(yong)的(de)混(hun)合氣(qi)(qi)(qi)體(ti)。目前，在熱(re)處(chu)理生產中常用(yong)(yong)的(de)方法是在井式氣(qi)(qi)(qi)體(ti)滲(shen)(shen)碳(tan)爐中滴入煤油(you)，使其熱(re)分解(jie)出滲(shen)(shen)碳(tan)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)，同時向爐中通入滲(shen)(shen)氮所用(yong)(yong)的(de)氨氣(qi)(qi)(qi)。在共(gong)滲(shen)(shen)溫度下(xia)，煤氣(qi)(qi)(qi)與氨氣(qi)(qi)(qi)除(chu)了單獨進行(xing)滲(shen)(shen)碳(tan)和(he)滲(shen)(shen)氮作用(yong)(yong)外，它們之(zhi)間還(huan)可以發生化學反應產生活(huo)性碳(tan)和(he)氮原子(zi)，從而(er)促(cu)進了共(gong)滲(shen)(shen)處(chu)理。其反應如下(xia)：
NH3+CO→HCN+H2O;
NH3+CH4→HCN+3H2;
2HCN→H2+2[C]+2[N]。
共滲(shen)(shen)介質中氨(an)氣(qi)所占(zhan)比例對(dui)共滲(shen)(shen)層(ceng)的(de)碳(tan)氮濃度、相組成以及滲(shen)(shen)層(ceng)深(shen)度均有影響(xiang)。氨(an)量增加，滲(shen)(shen)層(ceng)氮含量提(ti)高，碳(tan)含量降低。因而(er)應根據零件鋼種、對(dui)滲(shen)(shen)層(ceng)組織和性能(neng)的(de)要求(qiu)以及共滲(shen)(shen)溫度等來確定氨(an)氣(qi)比例。
此外，有(you)的(de)工廠采用滲碳富化氣(qi)(qi)（甲烷(wan)、丙烷(wan)、城(cheng)市煤氣(qi)(qi)等(deng)）加(jia)氨、三乙(yi)醇胺、丙酮加(jia)甲醇加(jia)尿素等(deng)作(zuo)為共滲劑。
碳(tan)氮共滲(shen)(shen)溫度(du)隨(sui)鋼種而(er)異(yi)，一般在820～870℃內選(xuan)擇。碳(tan)氮共滲(shen)(shen)時(shi)間取(qu)決于滲(shen)(shen)層(ceng)深度(du)、共滲(shen)(shen)溫度(du)、共滲(shen)(shen)介質及鋼的化(hua)學成分。
氣(qi)體碳氮共滲的(de)主要特(te)點(dian)是(shi)：
1. 氣體碳氮共滲(shen)(shen)的(de)(de)力(li)學性能(neng)兼顧滲(shen)(shen)碳層(ceng)和滲(shen)(shen)氮層(ceng)的(de)(de)優點。與滲(shen)(shen)碳層(ceng)相(xiang)比(bi)，表面硬(ying)度(du)更高(gao)、耐磨性好，同時(shi)還具有一定的(de)(de)耐蝕性，以及(ji)由于共滲(shen)(shen)層(ceng)存在殘留壓應力(li)而提高(gao)了鋼的(de)(de)疲勞極限；與滲(shen)(shen)氮層(ceng)相(xiang)比(bi)，共滲(shen)(shen)層(ceng)深度(du)深，表面脆性小。
2. 由于氮的滲入提高(gao)了(le)滲層的淬(cui)透性(xing)，共滲后可(ke)用較滲碳溫度低及較緩的冷卻介(jie)質淬(cui)火(huo)，減少了(le)零件(jian)的變形，而且奧氏(shi)體晶(jing)粒比(bi)滲碳細，提高(gao)了(le)零件(jian)的心部韌性(xing)。
氣體碳氮(dan)共(gong)滲速度大于單(dan)獨(du)滲碳和(he)單(dan)獨(du)滲氮(dan)的速度，縮短了生產周期。
滲碳和碳氮共滲對于一般的不(bu)銹鋼(gang)（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(ma)氏體不(bu)銹鋼，方可進行滲碳和碳氮共滲熱處理。
二、低溫氮碳共滲（軟滲氮）
低溫(wen)氮(dan)碳共滲是(shi)在含有活性(xing)碳、氮(dan)原子的介質中同時滲入(ru)氮(dan)和碳，并以滲氮(dan)為主的熱(re)處理工藝。
氮(dan)碳共滲不(bu)但賦于工件耐(nai)磨損、耐(nai)疲勞、抗咬合和擦傷(shang)的(de)(de)性(xing)能，以(yi)及(ji)處理溫度低、時(shi)間短、變(bian)形小的(de)(de)特點，而且不(bu)受鋼(gang)種限制(zhi)，適(shi)于碳素鋼(gang)、合金鋼(gang)、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄鐵(tie)及(ji)粉(fen)末冶金等材料。已普(pu)遍在模(mo)具、量具、刃具以(yi)及(ji)耐(nai)磨零(ling)件中使用，并獲得了(le)良(liang)好的(de)(de)效果(guo)。在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件進(jin)行軟滲氮(dan)時(shi)，在溶(rong)劑中加入四氯化(hua)碳，可加速鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)破(po)壞，縮短共滲時(shi)間。
氣體氮碳共滲的(de)工(gong)藝參(can)數(shu)是其(qi)溫度(du)、時間以及滲入介質的(de)活性和加入量，同樣是根據零件的(de)技術要求來選(xuan)擇(ze)。
軟滲氮的溫(wen)度通常為(wei)530～580℃，在570℃左(zuo)右氮在α相中(zhong)具有最大溶解(jie)度。對于高鉻不(bu)銹鋼和高速鋼而言，為(wei)保持工件的整體強度和紅(hong)硬性，軟滲氮溫(wen)度不(bu)能超過其回(hui)火溫(wen)度。
軟(ruan)滲氮(dan)時間為1～6h。軟(ruan)滲氮(dan)后(hou)的工件一(yi)般采(cai)用快冷（油冷）。快冷不僅使滲氮(dan)件表面色澤好，而且能進一(yi)步提高(gao)零件的疲勞強度(du)。對(dui)于(yu)變形要(yao)求小的工件，軟(ruan)滲氮(dan)后(hou)應當緩冷。目前，熱(re)(re)處理(li)廠氣(qi)(qi)體軟(ruan)滲氮(dan)的介質(zhi)主要(yao)是：50％氨氣(qi)(qi)＋50％+50%吸(xi)熱(re)(re)型氣(qi)(qi)體。
