渗入钢中的氮一方面---与铁形成不同含氮量的氮化铁，一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，---是氮化铝、氮化铬。这些氮化物具有---的硬度、热稳定性和---的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗---和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。与渗碳工艺相比，渗氮温度比较低，因而畸变小，但由于心部硬度较低，渗层也较浅，一般只能满足承受轻、中等载荷的耐磨、耐疲劳要求，或有一定耐热、耐腐蚀要求的机器零件，以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。渗氮有多种方法，工具调质，常用的是气体渗氮和离子渗氮。
钢铁渗氮的研究始于20世纪初，20年以后获得工业应用。初的气体渗氮，于含铬、铝的钢，后来才扩大到其他钢种。从70年开始，渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善，农具调质，适用的材料和工件也日益扩大，成为重要的化学热处理工艺之一。
离子渗入
又称辉光渗氮，是利用辉光放电原理进行的。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。离子的高动能转变为热能，加热工件表面至所需温度。由于离子的轰击，螺母调质，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。
与一般的气体渗氮相比，离子渗氮的特点是:可适当缩短渗氮周期;渗氮层脆性小;可节约能源和氨的消耗量;对不需要渗氮的部分可屏蔽起来，实现局部渗氮;离子轰击有净化表面作用，能去除工件表面钝化膜，调质，可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮;渗层厚度和组织可以控制。
离子渗氮发展迅速，已用于机床丝杆、齿轮、模具等工件。
加热温度
碳钢普通热处理的加热温度，原则上按加热到临界温度ac1或ac3线以上30～50℃选定。但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低，也达不到要求。
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