渗氮工艺是一种通过在含氮介质中加热工件，使氮原子渗入表层的化学热处理技术，旨在提升材料的表面性能。

常见的渗氮方式：气体渗氮、离子渗氮、氮碳共渗。

常用的气体渗氮工艺有等温渗氮、二段式渗氮和三段式渗氮三种方法。

等温渗氮：低温（480~520℃）长时间保温，适用于高精度零件，但周期长（约 80 小时）。

多段渗氮：分段控温，缩短周期至 50 小时，渗层较深但变形略大。

抗蚀渗氮：高温（550~700℃）短时间处理，形成化学稳定层，增强耐腐蚀性。

正常的气体渗氮工件，表面呈银灰色。有时，由于氧化也可能呈蓝色或黄色，但一般不影响使用。

离子渗氮又称辉光渗氮，是利用辉光放电电离含氮气体，使得离子轰击工件表面以加速氮扩散。

把金属工件作为阴极放入通有含氮介质的负压容器中，通电后介质中的氮氢原子被电离，在阴阳极之间形成等离子区。

在等离子区强电场作用下，氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。由于离子的轰击，工件表面产生原子溅射，因而得到净化，同时由于吸附和扩散作用，氮遂渗入工件表面。

离子渗氮的优点：

①可缩短渗氮周期；

②渗氮层脆性小；

③可节约能源氮和氢的消耗量；

④可实现局部渗氮；

⑤渗氮层厚度和组织可以控制；

⑥离子轰击有净化表面作用，能去除工件表面钝化膜，可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮。

低温氮碳共渗又称软氮化，即在铁-氮共析转变温度以下，使工件表面在主要渗入氮的同时也渗入碳。

碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散，加快高氮化合物的形成。这些高氮化合物反过来又能提高碳的溶解度。

碳氮原子相互促进便加快了渗入速度。此外，碳在氮化物中还能降低脆性。氮碳共渗后得到的化合物层韧性好，硬度高，耐磨，耐蚀，抗咬合。

氮碳共渗不仅能提高工件的疲劳寿命、耐磨性、抗腐蚀和抗咬合能力，而且使用设备简单，投资少，易操作，时间短和工件畸变小，有时还能给工件以美观的外表。