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碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程，习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体氮碳共渗（即气体软氮化）应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体氮碳共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。以渗碳为主同时渗入氮的化学热处理工艺。它在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅，而渗碳层虽硬化深度大，但表面硬度较低的缺点。应用较的只有气体法和盐浴法。气体碳氮共渗介质是渗碳剂和渗氮剂的混合气，例如滴煤油(或乙醇、丙酮)、通氨；吸热或放热型气体中酌加高碳势富化气并通氨；三乙醇胺或溶入尿素的醇连续滴注。[C]、[N]原子的产生机制除与渗碳、渗氮相同外，还有共渗剂之间的合成和分解：
CO+NH3?HCN+H2O
CH4+NH3?HCN+3H2
2HCN?2[C]+2[N]+H2
碳氮共渗并淬火、回火后的组织为含氮马氏体、碳氮化合物和残余奥氏体。深0.6～1.0mm的碳氮共渗层的强度、耐磨性与深1.0～1.5mm的渗碳层相当。为减少变形，中等载荷齿轮等可用低于870℃的碳氮共渗代替930℃进行的渗碳。
碳氮共渗实际上是变相的渗碳，只是在渗碳层中加入了氮原子。其优点是：
(1)淬硬性比渗碳硬度略高， 耐磨性和疲劳强度也高。
(2)氮原子的渗入，降低了奥氏体相的存在温度，使碳氮共渗可在较低温度(700-900度)下进行。
(3)易于直接淬火，工件不易变形。
(4)氮原子的渗入还会增加渗层的淬透性，可用普通碳钢代替合金钢。
(5)氮原子的渗入又可使奥氏体稳定性有所提高，所以采用冷却能力较弱的介质，可减少工件变形与开裂。
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