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，卡子淬火，并降低缺口敏感性。与渗碳工艺相比，渗氮温度比较低，弹簧淬火，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，碟簧淬火，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，淬火，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，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。
退火的一个主要工艺参数是加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的，如碳素钢以铁碳平衡图为基础（图1）。各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的ac3以上、ac1以上或以下的某一温度。各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。
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退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，---切削加工性;消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向;细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。
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