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表面碳氮共渗
在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为碳氮共渗，碳氮共渗可以在气体介质中进行，也可以在液体介质中进行。因为液体介质的主要成分是氰盐，故液体碳氮共渗又称为氰化。碳氮共渗根据共渗温度不同，又可把它分为低温（520-580℃）、中温（700-880℃）和高温（900-950℃）三种碳氮共渗工艺，由于在520-580℃范围内进行的碳氮共渗是以渗氮为主，最初在中碳钢中应用，主要是提高其耐磨性及疲劳强度，而硬度提高不多(在碳素钢中）,故又称为氮碳共渗或软氮化。目前应用较广泛的是中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（气体软氮化）。
碳氮共渗介质的热分解反应及相互作用
液体碳氢化合物热分解的产物以及各种气态渗碳剂，其中都包含有一氧化碳和甲烷两种成分，当它们在高温下与钢件表面接触时，分解析出活性碳原子
co→[c]+co2
CH4→[c]+2H2
氨气分析析出活性氮原子
2NH3→2[N]+3H2
在碳氮共渗炉中，氮气还同渗碳气体相互作用产生氢氰酸
NH3+ CO→ HCN+ H2O
NH3+ CH4→ HCN+ 3H2
氢氰酸是一种化学性质较活泼的物质，进一步分解析出碳、氮活性原子，促进渗入过程
2HCN→ H 2+2 [C]+ 2 [N]
中温气体碳氮共渗
1、共渗介膜
目前常用的共渗介质有两大类：①含2%-10%(体积分数）氮气的渗碳气体；②含碳复氮的有机液体。第一种介质可用于连续式作业护，也可用于周期式作业炉。在用周期式作业炉进行碳氮共渗时，除了可引入普通渗碳气体外，也可像滴注式气体渗碳一样滴入液体渗碳剂,如煤油、苯，丙酮等，第二种介质主要用于滴注法气体碳氮共渗。
2、共渗温度
中温气体碳氮共渗温度一般选在该种钢的Ac3点以上且接近于Ac3点的温度。若温度过高，渗层中氮含量急剧降低，其渗层与渗碳相近，且温度提高，工件变形增大，因此失去碳氮共渗的意义，一般碳氮共渗温度根据钢种及使用性能不同，选在820-880℃之间。
3、碳氮共渗后的热处理
中温碳氮共渗比渗碳温度低，一般共渗后都采用直接淬火。因为氮的渗入，使过冷奥氏体稳定性提高，被可采用冷却能力较弱的淬火介质，但同时应考虑心部材料的淬透性。碳氮共渗淬火后采用低温回火。
4、碳氮共渗层的组织与性能
碳氮共渗层的组织取决于共渗层中的碳和氮浓度，以及钢种和共渗温度等因素，一般中温碳氮共渗层淬火组织的表面为马氏体基底上弥散分布的碳氮化合物，向里为马氏体加残留奥氏体，残留奥氏体量较多、马氏体为高碳马氏体；再往里残留奥氏体量减少，马氏体也逐渐由高碳马氏体过渡到低碳马氏体。共渗层中碳氮含量强烈地影响渗层组织，碳氮含量过高时，渗层表面会出现密集粗大的条块状碳氮化合物，使渗层变脆。
出现空洞的原因是由于渗层中含氮量过高所致。在碳氮共渗时间较长时，由于碳浓度增高，发生氮化物分解及退氮过程，原子氮变成分子氮而形成空洞，一般渗层中氮的质量分数超过50%时，容量出现这种现象，如果渗层中含氮量过低，会使渗层过冷奥氏体稳定性降低，淬火后在渗层中会出现托氏体网，因此，渗层碳的质量分数不应低于0.1%。
