NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2
经分解出来的N，随而扩散进入钢的表面形成。相的Fe2 - 3N气体渗氮，高速钢热处理，一般缺点为硬化层薄而氮化处理时间长。
气体氮化因分解NH3进行渗氮效率低，固溶热处理，故一般均固定选用适用于氮化之钢种，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否则氮化几无法进行，真空热处理，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61
热扩散法碳化物覆层处理（Thermal Diffusion Carbide Coating Process），简称TD覆层处理，是一种通过高温扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层，其结构如上图所示。该覆层具有极高的硬度，HV可达3200左右，且与母体材料冶金结合。实践证明，这种覆层具有极高的耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，可提高工件寿命数倍至数十倍，具有极高的使用价值。TD主要效益1． 大幅度提高工模具或工件的使用寿命，节省生产成本或运行成本。2． 大幅度改善产品外观，长安热处理，提高产品尺寸的均一性，提升产品质量。3． 大幅度节省维修时间和劳动强度，并减少因维修停机所带来的损失。
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