渗氮是一种热化学表面硬化工艺，旨在提高金属零件（尤其是黑色金属材料）的硬度、耐磨性和疲劳寿命。渗碳是将碳扩散到金属表面，而氮化则不同，是将氮扩散到金属表面。该工艺通常在低于最终回火温度的亚临界温度下进行，以保持金属的机械性能。
氮化过程中，金属首先经过热处理，然后暴露在富含活性氮的气氛中。氮气会扩散到金属表面，形成氮化物，从而提高材料的硬度和耐磨性。这一过程中的温度控制对于确保金属的机械性能不受影响至关重要。
一种先进的氮化方法是等离子氮化，也称为离子氮化或辉光放电氮化。这种技术特别适用于处理由铁合金和钛合金制成的各种工程部件。等离子氮化涉及一个复杂的过程，即在低压环境下在部件周围产生高电离辉光放电（等离子体）。这种等离子体有利于在金属表面形成富氮氮化物，可以通过调整气体混合物来定制氮化物，以实现特定的表面特性和硬度分布。
真空氮化是另一种变体，在与真空热处理类似的熔炉中进行，但温度较低，无需淬火。这种方法有助于最大限度地减少零件变形，并能显著提高零件的疲劳强度和使用寿命。
总之，氮化工艺（包括等离子氮化和真空氮化）与传统热处理相比具有显著优势，例如可减少对环境的影响，并能精确控制金属表面的性能。这些工艺尤其有利于提高各种工业应用中金属部件的耐用性和性能。
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