不锈钢渗氮的目的是提高表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能。各种类型的不锈钢原则上都可进行渗氮处理。


1. 不锈钢渗氮前的预先热处理


 不锈钢渗氮前进行预先热处理的目的是消除应力，改善组织，使组织均匀、细化，以保证渗氮组织和硬度的均匀。


 预先热处理应根据不锈钢的类型而确定。


铁素体不锈钢采用退火处理。


奥氏体不锈钢采用固溶化或稳定化处理（含Ti、Nb等稳定化元素的奥氏体不锈钢）。


 双相不锈钢采用固溶处理。


马氏体不锈钢采用调质处理，调质时的回火温度应高于渗氮温度20~30℃。


沉淀硬化不锈钢可采用过时效处理或固溶时效处理，这时的时效温度应高于渗氮温度20~30℃。


对于马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢的渗氮件，为保证零件本体必要的强度要求，渗氮温度宜采用下限。



2. 渗氮前的消除应力处理



 不锈钢渗氮前，应进行消除应力处理，尤其是易变形的零件，以保证零件渗氨后不变形或少变形。特别是对于马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢，因其硬度较高，在加工时的残留应力也较大。


 不锈钢渗氮前的去应力处理应在半精加工后进行，去应力处理后再以小加工量进行精加工，达到图纸要求的尺寸或根据渗氮时可能产生的增量和变形预留尺寸。


 消除应力的温度应低于预先热处理温度，略高于或等于渗氮温度。消除应力处理的工艺和操作还应注意不产生新的变形和应力。



3. 渗氮前的去除钝化膜处理


 渗氮前去除钝化膜处理是不锈钢渗氮的一个特殊处理，因为不锈钢含有较高的铬量，在空气中易形成一层致密的氧化膜，这层膜会阻碍氮原子的渗入，不利于渗氮，在渗氮前应去除。


去除钝化膜常见的方法如下：


  a. 喷砂   采用细砂，在0.15~0.25MPa压力下进行喷砂处理。


  b. 磷化    使工件表面形成磷化膜，有利于氮原子的渗入。


  c. 氯化物浸泡    用TiCl2或TiCl3等浸泡，可有效地去除钝化膜。


钝化膜的去除对于一般渗氮处理是重要的，但对于离子渗氮处理可不采用这道工序，因为离子渗氮时的离子轰击作用可有效去除工件表面的钝化膜。



4. 非氮化部位的防护


 对于渗氨零件中不要求渗氮的部位，在渗氮前应采取措施，防止该部位有氮原子的渗入。


 气体渗氨处理件的不渗氨部位的防护方法有镀锡法（镀锡层为0.010~0.015mm)、镀铜法（镀铜层为0.03~0.05mm)和涂料法（在不渗氮部位涂以防渗涂料），以阻止氮原子的渗入。对于离子渗氮，最有效的方法是屏蔽法，即将不渗氮部位屏蔽起来，阻止离子对该部位的轰击。屏蔽边缘的缝隙不应大于0.5mm.要防止在此处打弧。


 离子渗氮时不渗氮部位的屏蔽保护有时很麻烦，不易操作，从实用出发，只要渗氮层不影响使用功能，建议不进行防护处理。