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滲氮又稱氮化，是指（在一定溫度下當爐內氣氛達到一定要求的情況下）將氮原子滲入到金屬工件表層，使其表面形成一種能夠提高零件表面硬度和表面耐磨性的一種化學熱處理工藝。氮化可以分為：氣體氮化、液體氮化和離子氮化。本文主要介紹一種新型氣體氮化工藝——零流量氣體滲氮。

根據不同工藝載體，氣體氮化可以分為：傳統氣體滲氮（....NH3），可控氣體滲氮（NH3+DissNH3或NH3+N2）和零流量技術滲氮（....NH3）。

1.傳統氣體滲氮工藝

傳統氣體滲氮工藝由德國AFRY在1923年所發表，將工件置于爐內，在500～550℃時將氨氣通入到爐內，保持20～100h，使氨氣分解為原子狀態的（N）和（H），是（N）和金屬發生化學反應實現滲氮處理，從而獲得工件表面的高硬度，良好的抗疲勞性能，提高耐腐蝕性。通常滲氮層的厚度為0.02～0.2mm，表面硬度能夠達到1000～1200HV。NH3分解率取決于流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，NH3氣在570℃時熱分解如下：

NH3→〔N〕Fe+2/3H2

分解出來的N，隨而擴散進入鋼的表面。這種傳統的氣體滲氮工藝對于滲氮層深度的控制十分有限，而且由于通入的是....氨氣，生成的滲氮層由e+g￠+a相疊加而成（見圖1）。通過多年的工業實踐，通常氮化表層的e+g￠相（通常極其厚且脆）在熱處理完成之后要被打磨掉，增加了額外的生產成本。

2.可控氣體滲氮工藝

可控氣體滲氮是在50～60年前推出，與傳統的通入....氨氣的工藝相比呈現出很多的優勢。可控氣體滲氮工藝采用氨氣+裂解氨或氨氣+N2，氣體通過適當的比例組成和調節通入反應室，可以得到所期望的滲氮層，這里包括e+g￠+a相，g￠+a相或a相，并且在一定區域可以得到希望的滲氮層厚度；滲氮層的組成由溫度T和氮勢Kn兩個參數控制。圖2是兩種工藝氣體的工藝圖。由于滲氮層可以控制，可以避免滲氮層的缺陷產生。從而省略熱處理后e+g￠+a相滲氮層進行打磨的工序，降低生產成本。然而，這種采用兩種成分氣體的滲氮工藝和傳統工藝一樣對氣體的消耗量也是相當大的。

此外，這種工藝還存在其他的弊端。由于氨氣NH3+氮氣N2的滲氮工藝存在氮化不平衡特性，使它比氨氣+裂解氨的滲氮工藝在滲氮層生成控制精度要差一些。但是，使用氨氣+裂解氨需要安裝氨氣裂解器，也會增加額外成本。