氣體滲氮是把不(bu)銹鋼零件放在含氮的氣體介質中，加熱到520～560℃進行滲氮處理。在滲氮處理時，部分氨分解成活性氮原子和氫，分解反應如下：2NH3=2[N]+3H2（吸熱反應）活性［N］原子只有一小部分被鋼吸收，大部分都互相結合成N2，與H2一起排出爐外。向滲氮爐中供給的NH3氣流量越大，則NH3的分解率越小；反之分解率越大。通過調節NH3的流量便可控制NH3的分解率，這在滲氮過程中非常重要。
1. 不銹鋼鈍化膜的去除
不銹鋼中含有大量合金元素，如鉻、鎳、鉬、鎢等，這些元素與空氣中的氧接觸，在工件表面形成一層極薄而致密的氧化膜，即鈍化膜。這層鈍化膜在滲氮時不易破壞，從而阻礙了氮原子的滲入。
為使滲氮過程順利進行，必須消除妨礙不銹鋼滲氮的氧化膜（即鈍化膜，如Cr2O3之類的氧化物），所以不銹鋼零件在裝爐前應進行噴砂和嚴格的脫脂清洗，并在適當濃度的（質量15％HCI溶液）鹽酸溶液中侵蝕進行活化處理，活化處理后應盡快裝爐滲氮。馬弗罐內應事先加入氯化銨催滲，加入量按100～150g／㎡計算為宜，注意排氣管被氯化銨結晶堵塞，及時用鐵絲疏通，排氣時全開排氣孔和掛試棒孔，使氯化銨白煙排出爐外。氯化銨的催滲原理是：氯化銨在加熱到300℃以
上時發(fa)生分解，并(bing)與鋼表面(mian)的(de)鈍化(hua)膜發(fa)生作(zuo)用：
氯化(hua)銨與(yu)鈍(dun)化(hua)膜(mo)作用(yong)的結果，鈍(dun)化(hua)膜(mo)受(shou)到破壞，從而使(shi)滲氮(dan)正常進(jin)行。
2. 滲氮介質及設備
滲(shen)(shen)氮(dan)用氨(an)氣(qi)采用工業合成液(ye)氨(an)，滲(shen)(shen)氮(dan)可(ke)在井(jing)式氣(qi)體滲(shen)(shen)氮(dan)爐(lu)中進(jin)行(xing)，也(ye)可(ke)在氣(qi)體滲(shen)(shen)碳爐(lu)中進(jin)行(xing)。氨(an)氣(qi)由液(ye)氨(an)瓶經過流量劑、干燥箱進(jin)入滲(shen)(shen)氮(dan)罐，爐(lu)罐要求(qiu)密封，罐內溫(wen)度及氣(qi)流應(ying)盡(jin)可(ke)能均勻。
用(yong)氨氣分解(jie)率測定計測量氮和氫(qing)的(de)體積(ji)與(yu)廢氣總體積(ji)之比，用(yong)以表示氨分解(jie)的(de)程度。
3. 不銹(xiu)鋼零件滲氮(dan)工藝規范
滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)溫度(du)一般(ban)在500～580℃。不銹鋼(gang)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)時，由于鋼(gang)中的合(he)金元素含量較高，使氮(dan)(dan)原子在鋼(gang)中擴(kuo)散困難，因此(ci)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)處理的時間都(dou)比較長。而且當滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)層達到(dao)一定厚度(du)時，再延長滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)時間，滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)層厚度(du)無(wu)明顯增加，所以不銹鋼(gang)的滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)層一般(ban)很薄。
滲(shen)氮(dan)(dan)速(su)度隨滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度的(de)提高而增加，但不像結構鋼那樣增加得比(bi)較(jiao)大，并且提高滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度還將引(yin)起滲(shen)氮(dan)(dan)層(ceng)硬(ying)度的(de)顯著下降。因(yin)此不銹(xiu)鋼的(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度一般不能(neng)太高。除在高溫(wen)(wen)下工作的(de)零(ling)件(jian)應采用(yong)較(jiao)高的(de)滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度外，對于(yu)以提高耐(nai)磨性為主(zhu)的(de)不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)，其滲(shen)氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度都比(bi)較(jiao)低(di)。
常(chang)用的(de)不銹(xiu)鋼零件的(de)滲氮工(gong)藝(yi)規范見表3-17。
從生產實踐中不難看出，溫度(du)(du)對(dui)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)表面硬(ying)度(du)(du)及層(ceng)深(shen)的(de)影(ying)響顯著(zhu)。溫度(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)表面硬(ying)度(du)(du)越(yue)(yue)高(gao)，滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)越(yue)(yue)淺，變形量越(yue)(yue)小；反之(zhi)，滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)表面硬(ying)度(du)(du)降低(di)，層(ceng)深(shen)增(zeng)加，變形量增(zeng)大。同時，滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)后的(de)硬(ying)度(du)(du)不僅取決于溫度(du)(du)，還(huan)與氨的(de)分解率有(you)關。滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)時間取決于所(suo)要求的(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)深(shen)度(du)(du)及滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)溫度(du)(du)。由(you)于滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)是在較低(di)的(de)溫度(du)(du)下(xia)進行的(de)，所(suo)以滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)速率甚低(di)。與滲(shen)(shen)(shen)碳相比，滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)深(shen)度(du)(du)比滲(shen)(shen)(shen)碳層(ceng)淺，過深(shen)的(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)層(ceng)則需(xu)要更長時間的(de)滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)。
4. 不銹鋼(gang)零件滲氮后的檢查
不銹鋼滲氮零件的質量檢查，一(yi)般包括外(wai)觀、金相組(zu)織、滲層深度、表面硬度、脆(cui)性及變形等。
