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(suo)用介質的物理(li)狀況不同(tong)，碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)可(ke)(ke)以(yi)分為氣體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)、液體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)和(he)固體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)三種。根據共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)溫度的不同(tong)，又可(ke)(ke)分為低溫（500～600℃）、中溫（750～850℃）和(he)高溫（900～950℃）碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)三種。其(qi)中，低溫碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)即目前廣(guang)泛(fan)應(ying)用的軟滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)法，其(qi)表(biao)層主要以(yi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)為主，用以(yi)提高零(ling)件的表(biao)面耐磨性(xing)和(he)抗咬合性(xing)；中溫碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)，其(qi)目的與(yu)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)相似，主要是提高零(ling)件的表(biao)面硬(ying)度和(he)耐磨性(xing)，與(yu)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)零(ling)件相比(bi)，將使零(ling)件具有(you)更好的耐磨性(xing)和(he)抗疲勞性(xing)能；高溫碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)，以(yi)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)為主。我國的熱處(chu)理(li)廠家(jia)，以(yi)中溫氣體(ti)碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)和(he)低溫氮(dan)(dan)碳(tan)(tan)共(gong)(gong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)應(ying)用較(jiao)廣(guang)泛(fan)。
一、中溫氣體碳(tan)氮共滲(shen)
氣(qi)體(ti)(ti)碳(tan)氮(dan)(dan)共滲(shen)(shen)的(de)介質(zhi)實際上(shang)是(shi)滲(shen)(shen)碳(tan)和(he)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)用(yong)的(de)混合氣(qi)體(ti)(ti)。目前，在熱(re)處理生產中常(chang)用(yong)的(de)方法是(shi)在井式(shi)氣(qi)體(ti)(ti)滲(shen)(shen)碳(tan)爐(lu)(lu)中滴入煤油，使其熱(re)分解(jie)出滲(shen)(shen)碳(tan)氣(qi)體(ti)(ti)，同時向爐(lu)(lu)中通入滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)所(suo)用(yong)的(de)氨(an)氣(qi)。在共滲(shen)(shen)溫度下(xia)，煤氣(qi)與氨(an)氣(qi)除了單獨進行滲(shen)(shen)碳(tan)和(he)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)作用(yong)外，它們之間還(huan)可以發(fa)生化(hua)學反(fan)應產生活性碳(tan)和(he)氮(dan)(dan)原子(zi)，從而促(cu)進了共滲(shen)(shen)處理。其反(fan)應如(ru)下(xia)：
NH3+CO→HCN+H2O;
NH3+CH4→HCN+3H2;
2HCN→H2+2[C]+2[N]。
共滲介質中氨(an)氣所占比例對(dui)共滲層的碳(tan)(tan)氮濃度(du)、相組(zu)(zu)成以及滲層深度(du)均有影響(xiang)。氨(an)量增加，滲層氮含量提(ti)高，碳(tan)(tan)含量降低。因(yin)而應根據零件鋼(gang)種(zhong)、對(dui)滲層組(zu)(zu)織和性(xing)能的要求以及共滲溫度(du)等來確定(ding)氨(an)氣比例。
此外，有(you)的(de)工廠采(cai)用滲碳富化氣（甲烷、丙烷、城市煤氣等）加(jia)(jia)氨、三乙醇(chun)(chun)胺、丙酮加(jia)(jia)甲醇(chun)(chun)加(jia)(jia)尿素等作為(wei)共滲劑。
碳氮共(gong)滲(shen)溫度隨(sui)鋼(gang)種而異(yi)，一般(ban)在(zai)820～870℃內選擇。碳氮共(gong)滲(shen)時間取決于滲(shen)層深度、共(gong)滲(shen)溫度、共(gong)滲(shen)介質及鋼(gang)的化(hua)學(xue)成分(fen)。
氣體碳氮(dan)共(gong)滲的主(zhu)要特點(dian)是：
1. 氣體碳氮(dan)共(gong)滲(shen)的力(li)(li)學性(xing)(xing)(xing)能兼顧滲(shen)碳層(ceng)和滲(shen)氮(dan)層(ceng)的優(you)點。與滲(shen)碳層(ceng)相(xiang)比，表面(mian)硬度更高、耐磨性(xing)(xing)(xing)好，同時還具有一定的耐蝕性(xing)(xing)(xing)，以及由于共(gong)滲(shen)層(ceng)存在殘留壓應力(li)(li)而提高了鋼的疲(pi)勞(lao)極(ji)限；與滲(shen)氮(dan)層(ceng)相(xiang)比，共(gong)滲(shen)層(ceng)深度深，表面(mian)脆性(xing)(xing)(xing)小。
2. 由于氮的滲入(ru)提高了(le)滲層的淬透(tou)性，共滲后可用較滲碳(tan)溫度低及較緩的冷卻介質淬火，減少了(le)零件的變形，而(er)且奧氏體(ti)晶粒比滲碳(tan)細(xi)，提高了(le)零件的心(xin)部韌性。
氣體碳氮共滲速(su)(su)度大于單獨(du)滲碳和單獨(du)滲氮的速(su)(su)度，縮(suo)短了生產(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)、低溫氮碳共滲（軟滲氮）
低溫氮(dan)(dan)碳共(gong)滲是在含有(you)活(huo)性碳、氮(dan)(dan)原子的介質中同時(shi)滲入(ru)氮(dan)(dan)和碳，并以滲氮(dan)(dan)為(wei)主(zhu)的熱(re)處理工藝。
氮碳共滲(shen)(shen)不但賦于工(gong)件(jian)耐磨損(sun)、耐疲勞、抗咬(yao)合(he)和擦傷(shang)的(de)性能(neng)，以(yi)(yi)及(ji)(ji)處理溫度低、時間短、變形小的(de)特點，而且不受鋼(gang)種(zhong)限制，適(shi)于碳素鋼(gang)、合(he)金鋼(gang)、不銹(xiu)鋼(gang)鑄鐵及(ji)(ji)粉末冶金等(deng)材料(liao)。已普遍在模具(ju)、量(liang)具(ju)、刃具(ju)以(yi)(yi)及(ji)(ji)耐磨零件(jian)中使用，并(bing)獲(huo)得了良好的(de)效(xiao)果。在不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)進行軟滲(shen)(shen)氮時，在溶(rong)劑(ji)中加(jia)入四(si)氯化(hua)碳，可加(jia)速鈍化(hua)膜的(de)破壞(huai)，縮短共滲(shen)(shen)時間。
氣(qi)體氮碳共滲的(de)工藝參數是其(qi)溫度、時間以及滲入介質的(de)活性和(he)加入量，同樣(yang)是根據零件(jian)的(de)技術要(yao)求來選(xuan)擇(ze)。
軟滲氮的溫度(du)(du)通(tong)常為530～580℃，在570℃左右(you)氮在α相中(zhong)具有最大溶解(jie)度(du)(du)。對于高鉻(ge)不銹(xiu)鋼和(he)高速(su)鋼而(er)言，為保持工件的整(zheng)體強度(du)(du)和(he)紅硬性，軟滲氮溫度(du)(du)不能超過其回火溫度(du)(du)。
軟(ruan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)時(shi)間為(wei)1～6h。軟(ruan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)后的工件(jian)一般采(cai)用快冷(leng)（油冷(leng)）。快冷(leng)不僅使滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)件(jian)表(biao)面(mian)色(se)澤好，而且能進一步提高零(ling)件(jian)的疲勞強度。對于變形要求小的工件(jian)，軟(ruan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)后應當(dang)緩冷(leng)。目前，熱處理廠氣(qi)體(ti)軟(ruan)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)的介(jie)質主要是：50％氨氣(qi)＋50％+50%吸熱型氣(qi)體(ti)。
