表面硬化：渗碳、氮化与碳氮共渗

许多零件需要两种相互矛盾的性能：耐磨的硬表面，以及不易折断的韧芯。表面硬化只硬化外层皮、芯部保持韧性，正好两者兼得。

它适用于无法整体淬透的低碳钢，因为我们先向表面加入一种元素，再淬火。

渗碳将零件置于富碳气氛中、约 850–940°C，使碳扩散进入表面，再淬火形成坚硬的马氏体硬化层（这是 V.S. Heat Treatment 提供的核心工艺）。

硬化层深 0.2–2 mm、硬度 58–62 HRC，芯部仍韧——适合特种螺丝、销钉、螺柱及需硬壳韧芯的螺母。

氮化在更低温度（约 500–550°C）下使氮扩散，且无需淬火，变形极小——非常适合高精度零件。

所得表面很硬（相当于约 900–1100 HV），耐磨与抗疲劳良好，并略增防腐，但硬化层通常比渗碳薄。

一种混合工艺：在约 800–870°C 同时加入碳与氮。氮可提升淬透性与耐磨性，非常适合自攻螺丝、机米螺丝等需经济硬表面的大批量小件。

• 渗碳 — 硬化层深、很硬；温度高；变形中等；需淬火。
• 氮化 — 硬化层薄但很硬；温度低；变形最小；不淬火。
• 碳氮共渗 — 成本/质量平衡；适合大批量小件。