碳氮共渗是向工件的表面同时渗入碳和氮，并以渗碳为主的化学热处理工艺。因为兼顾了渗碳和渗氮的优点，所以在模具上也有应用。

　　碳氮共渗的方法有液体碳氮共渗和气体碳氮共渗。目前生产中应用较广的有低温气体氮碳共渗和中温气体碳氮共渗两种方法。生产中所说的气体碳氮共渗就是指中温气体碳氮共渗。

　　碳氮共渗的主要目的是提高工件的表面硬度、耐磨性和疲劳极限。

　　气体碳氮共渗的介质实际上就是渗碳和渗氮用的混合气体。目前我国生产中最常用的是在井式气体渗碳炉中滴入煤油（或甲苯、丙酮等渗碳剂），使其热分解出渗碳气体，同时往炉中通入渗氮所需的氨气。在共渗温度下，煤油与氨气除了单独进行前述的渗碳和渗氮作用外，它们相互间还可发生化学反应而产生生活性碳、氮原子。此外，有些工厂也采用有机液体三乙醇胺、甲酰胺和甲醇+尿素等共渗介质，作为滴入剂进行碳氮共渗。活性碳、氮原子被工件表面吸收，并逐渐向内部扩散，结果获得了一定深度的碳氮共渗层。

　　气体渗氮共渗温度随钢种而异，常采用820-860℃，碳氮共渗时间取决于渗层深度、共渗温度、所用的共渗介质及钢的化学成分。一般低碳钢和低碳合金结构钢采用850℃碳氮共渗时，共渗时间与渗层深度的关系如下表

　　在一般情况下，由于碳氮共渗温度比渗碳低，因此共渗后就可直接淬火，然后再低温回火。

　　气体碳氮共渗的特点如下：

　　1共渗层经热处理后获得含氮马氏体和少量氮化物，故比渗碳层热处理后具有更高的硬度、耐磨性，同时还有一定的抗腐蚀性能，以及由于共渗层存在残余压应力而提高了钢的疲劳极限，与渗氮层相比，共渗层的深度要不渗氮层深，表面脆性小，抗压强度较好——共渗层的力学性能兼有渗碳层和渗氮层的优点。

　　2由于碳、氮的渗入都能降低钢的相变点A1和A3,故共渗温度比单独渗碳低，奥氏体晶粒不会明显长大，保证了零件的心部强度，并减小了零件的淬火变形。——碳氮共渗使共渗层的奥氏体相变温度降低。

　　3 C曲线右移，渗层的淬透性提高，这样共渗后不仅可以用冷却速度较缓慢的介质进行淬火以减小变形外，还可以用较便宜的碳素钢代替低合金钢制作某些模具。——氮的渗入使共渗层的奥氏体稳定性提高。

　　4 气体碳氮共渗的速度显著大于单独渗碳或渗氮的速度，因而可缩短生产周期。但由于气体碳氮共渗的渗层深度一般不超过0.8mm,所以不能满足承受很高压强和要求厚渗层的零件。

　　碳氮共渗适用于基体具有良好韧性，而表面硬度高、耐磨性好的模具零件。塑料模具、陶瓷模中的凸模、凹模和型芯等型腔不部位零件，以及冲裁模中的凸模和凹模等零件，有些就适合采用碳氮共渗处理。如45钢制切边模，850℃碳氮共渗4h,淬火并180℃回火，表面硬度927HV,使用寿命可达1.5万件，与Cr12MoV钢制的同样模具经类似处理后的使用寿命相等。本文由模具钢材厂家原创，请勿转载。