齒輪是一種常見的機(jī)械零件，在通用機(jī)械裝備領(lǐng)域中具有不可替代的地位，如何提高齒輪的加工質(zhì)量和使用壽命一直是人們不斷探索的課題，熱處理是一種重要的技術(shù)手段。目前傳動齒輪，熱處理主要有調(diào)質(zhì)、感應(yīng)淬火、滲氮和滲碳四大工藝。其中滲氮技術(shù)是：
滲氮工藝保溫溫度一般為460-600℃，是將活性氮原子滲人齒輪表面的化學(xué)熱處理工藝。滲氮后齒輪的畸變小，具有比滲碳更高的硬度，可以增加耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗咬合性能、耐蝕性及耐高溫軟化性等，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床對耐磨性要求較高的齒輪上。
氮化處理與其他表面處理相比最大的優(yōu)點(diǎn)是：
1、變形小，氮化處理的溫度遠(yuǎn)比滲碳處理的溫度低。離子氮化溫度甚至低到40℃。在這樣溫度下齒的變形很小，所以對一般精度的齒輪，熱處理后不必進(jìn)行磨齒。
2、硬度高，熱硬性好。氮化后表面硬度可達(dá)850~1100HV。這樣高的硬度一直可保持到500℃，所以耐膠合性和抗擦傷性均比滲碳、表面淬火優(yōu)越。這一特性對高速齒輪有特別重要的意義。
3、提高了疲勞強(qiáng)度，從疲勞強(qiáng)度來看，它的提高幅度不如滲炭和表面處理，但它對降低缺口敏感性的作用比滲炭優(yōu)越。所以形狀復(fù)雜的另件宜采用氮處理。
4、提高了耐蝕性，對提高腐蝕疲勞強(qiáng)度有良好作用。
5、提高了接觸疲勞強(qiáng)度。氮化后接觸疲勞強(qiáng)度比調(diào)質(zhì)的軟齒面有了較大幅度的提高，但一般氮化后的接觸疲勞強(qiáng)度比滲碳低，滲氮工藝包括氣體滲氮和離子滲氮兩種，其中離子滲氮目前在齒輪的表面強(qiáng)化處理中應(yīng)用最為廣泛。
傳統(tǒng)的滲碳齒輪具有較好的綜合力學(xué)性能，但是滲碳過程復(fù)雜，齒輪淬火畸變大，耗能大，而滲氮齒輪以它自身的優(yōu)勢正在部分替代滲碳齒輪，實(shí)現(xiàn)制造高效能齒輪和克服滲碳淬火諸多缺陷。滲氮齒輪作為提高齒輪性能和部分替代滲碳齒輪在起世界范圍工業(yè)界是一個研究的熱點(diǎn)。