氣體滲氮是把不銹鋼零件放在含氮的氣體介質(zhì)中，加熱到520～560℃進(jìn)行滲氮處理。在滲氮處理時(shí)，部分氨分解成活性氮原子和氫，分解反應(yīng)如下：2NH₃=2[N]+3H₂（吸熱反應(yīng)）活性［N］原子只有一小部分被鋼吸收，大部分都互相結(jié)合成N₂，與H₂一起排出爐外。向滲氮爐中供給的NH₃氣流量越大，則NH₃的分解率越小；反之分解率越大。通過調(diào)節(jié)NH₃的流量便可控制NH₃的分解率，這在滲氮過程中非常重要。

1. 不銹鋼鈍化膜的去除 

   不銹鋼中含有大量合金元素，如鉻、鎳、鉬、鎢等，這些元素與空氣中的氧接觸，在工件表面形成一層極薄而致密的氧化膜，即鈍化膜。這層鈍化膜在滲氮時(shí)不易破壞，從而阻礙了氮原子的滲入。

   為使?jié)B氮過程順利進(jìn)行，必須消除妨礙不銹鋼滲氮的氧化膜（即鈍化膜，如Cr₂O₃之類的氧化物），所以不銹鋼零件在裝爐前應(yīng)進(jìn)行噴砂和嚴(yán)格的脫脂清洗，并在適當(dāng)濃度的（質(zhì)量15％HCI溶液）鹽酸溶液中侵蝕進(jìn)行活化處理，活化處理后應(yīng)盡快裝爐滲氮。馬弗罐內(nèi)應(yīng)事先加入氯化銨催滲，加入量按100～150g／㎡計(jì)算為宜，注意排氣管被氯化銨結(jié)晶堵塞，及時(shí)用鐵絲疏通，排氣時(shí)全開排氣孔和掛試棒孔，使氯化銨白煙排出爐外。氯化銨的催滲原理是：氯化銨在加熱到300℃以

  上時(shí)發(fā)生分解，并與鋼表面的鈍化膜發(fā)生作用：

   氯化銨與鈍化膜作用的結(jié)果，鈍化膜受到破壞，從而使?jié)B氮正常進(jìn)行。

2. 滲氮介質(zhì)及設(shè)備 

   滲氮用氨氣采用工業(yè)合成液氨，滲氮可在井式氣體滲氮爐中進(jìn)行，也可在氣體滲碳爐中進(jìn)行。氨氣由液氨瓶經(jīng)過流量劑、干燥箱進(jìn)入滲氮罐，爐罐要求密封，罐內(nèi)溫度及氣流應(yīng)盡可能均勻。

   用氨氣分解率測(cè)定計(jì)測(cè)量氮和氫的體積與廢氣總體積之比，用以表示氨分解的程度。

3. 不銹鋼零件滲氮工藝規(guī)范 

   滲氮溫度一般在500～580℃。不銹鋼滲氮時(shí)，由于鋼中的合金元素含量較高，使氮原子在鋼中擴(kuò)散困難，因此滲氮處理的時(shí)間都比較長(zhǎng)。而且當(dāng)滲氮層達(dá)到一定厚度時(shí)，再延長(zhǎng)滲氮時(shí)間，滲氮層厚度無明顯增加，所以不銹鋼的滲氮層一般很薄。

   滲氮速度隨滲氮溫度的提高而增加，但不像結(jié)構(gòu)鋼那樣增加得比較大，并且提高滲氮溫度還將引起滲氮層硬度的顯著下降。因此不銹鋼的滲氮溫度一般不能太高。除在高溫下工作的零件應(yīng)采用較高的滲氮溫度外，對(duì)于以提高耐磨性為主的不銹鋼零件，其滲氮溫度都比較低。

   常用的不銹鋼零件的滲氮工藝規(guī)范見表3-17。

   從生產(chǎn)實(shí)踐中不難看出，溫度對(duì)滲氮層表面硬度及層深的影響顯著。溫度越低，滲氮層表面硬度越高，滲層越淺，變形量越小；反之，滲氮層表面硬度降低，層深增加，變形量增大。同時(shí)，滲氮后的硬度不僅取決于溫度，還與氨的分解率有關(guān)。滲氮時(shí)間取決于所要求的滲氮深度及滲氮溫度。由于滲氮是在較低的溫度下進(jìn)行的，所以滲氮速率甚低。與滲碳相比，滲氮層深度比滲碳層淺，過深的滲氮層則需要更長(zhǎng)時(shí)間的滲氮。

4. 不銹鋼零件滲氮后的檢查 

   不銹鋼滲氮零件的質(zhì)量檢查，一般包括外觀、金相組織、滲層深度、表面硬度、脆性及變形等。