傳統(tǒng)的合金鋼料中之鋁、鉻、釩及鉬元素對滲氮甚有幫助。這些元素在
滲氮溫度中,與初生態(tài)的氮原子接觸時,就生成安定的氮化物。尤其是鉬元素,不僅作為生成氮化物元素,亦作為降低在滲氮溫度時所發(fā)生的脆性。其他合金鋼中的元素,如鎳、銅、硅、錳等,對滲氮特性并無多大的幫助。一般而言,如果鋼料中含有一種或多種的氮化物生成元素,氮化后的效果比較良好。其中鋁是最強(qiáng)的氮化物元素,含有0.85~1.5%鋁的滲氮結(jié)果最佳。在含鉻的鉻鋼而言,如果有足夠的含量,亦可得到很好的效果。但沒有含合金的碳鋼,因其生成的滲氮層很脆,容易剝落,不適合作為滲氮鋼。
一般常用的滲氮鋼有六種如下:
(1)含鋁元素的低合金鋼(標(biāo)準(zhǔn)滲氮鋼)
(2)含鉻元素的中碳低合金鋼 SAE 4100,4300,5100,6100,8600,8700,9800系。
(3)熱作模具鋼(含約5%之鉻) SAE H11 (SKD – 61)H12,
H13
(4)鐵素體及馬氏體系不銹鋼 SAE 400系
(5)奧氏體系不銹鋼 SAE 300系
(6)析出硬化型不銹鋼 17 - 4PH,17 – 7PH,A – 286等
含鋁的標(biāo)準(zhǔn)滲氮鋼,在
氮化后雖可得到很高的硬度及高耐磨的表層,但其硬化層亦很脆。相反的,含鉻的低合金鋼硬度較低,但硬化層即比較有韌性,其表面亦有相當(dāng)?shù)哪湍バ约澳褪男?。因此選用材料時,宜注意材料之特征,充分利用其優(yōu)點(diǎn),俾符合零件之功能。至于工具鋼如H11(SKD61)D2(SKD – 11),即有高表面硬度及高心部強(qiáng)度。