渗氮（又称为氮化）是向钢的表面渗入氮原子的化学热处理工艺。渗氮的目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。

    渗氮的方法很多，目前应用最多的渗氮方法为气体渗氮和离子渗氮。

    (1)气体渗氮  工件在气体介质中进行的渗氮称为气体渗氮。它是将工件放入密闭的炉内，加热到500~600℃，通入氨气(NH3)，氨气分解出活性氮原子被工件表面吸收，与钢中的合金元素铝、铬、钼形成氮化物，并向心部扩散，形成一定厚度的渗氮层，渗氮层一般深度为0.1~0.8mm。

    气体渗氮适用于含有铝、铬、钼等合金元素的钢，38CrMoAl是最常用的渗氮用钢，其次是35CrMo、18CrNiW等。渗氮工件的工艺路线为：锻造→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→去应力退火→粗磨→渗氮→精磨或研磨

    渗氮的特点：

    1)渗氮层具有很高的硬度和耐磨性。钢件渗氮后不用淬火就可得到高硬度，而且具有较高的热硬性。如38CrMoAl钢渗氮层硬度高达1000HV以上（相当于69~72HRC），而且这些性能在600~650℃时仍可保持。

    2)渗氮温度低（一般约为570℃），工件变形小。

    3)渗氮零件具有很好的耐蚀性，可防止水、水蒸气、碱性溶液的腐蚀。

    渗氮虽然具有上述特点，但它的生产周期长，渗氮层薄而脆，不宜承受集中的重载荷，这就使渗氮的应用受到一定限制。在生产中渗氮主要用来处理重要和复杂的精密零件，如精密丝杆、镗杆、排气阀、精密机床的主轴等。

    (2)离子渗氮  在低于一个大气压的渗氮气氛中，利用工件（为阴极）和阳极之间产生的辉光放电进行渗氮的工艺称为离子渗氮。图4-26为离子渗氮装置示意图。

    离子渗氮的原理是将需要渗氮的工件作阴极，以炉壁接阳极，在真空室内通入氨气，并在阴阳极之间通以高压直流电。在高压电场作用下，氨气被电离，形成辉光放电。被电离的氮离子以很大的速度轰击工件表面，使工件表面温度升高（一般为450~650℃），并使氮离子在阴极上夺取电子后还原成氮原子而渗入工件表面，然后经过扩散形成渗氮层。

    离子渗氮具有速度快、生产周期短（渗氮时间仅为气体渗氮的1/3～1/4）、渗氮层质量高、工件变形小、对材料的适应性强（适用于各种钢、铸铁和钛等金属材料）等优点。