表面硬化：滲碳、氮化與碳氮共滲

許多零件需要兩種相互矛盾的效能：耐磨的硬表面，以及不易折斷的韌芯。表面硬化只硬化外層皮、芯部保持韌性，正好兩者兼得。

它適用於無法整體淬透的低碳鋼，因為我們先向表面加入一種元素，再淬火。

滲碳將零件置於富碳氣氛中、約 850–940°C，使碳擴散進入表面，再淬火形成堅硬的馬氏體硬化層（這是 V.S. Heat Treatment 提供的核心工藝）。

硬化層深 0.2–2 mm、硬度 58–62 HRC，芯部仍韌——適合特種螺絲、銷釘、螺柱及需硬殼韌芯的螺母。

氮化在更低溫度（約 500–550°C）下使氮擴散，且無需淬火，變形極小——非常適合高精度零件。

所得表面很硬（相當於約 900–1100 HV），耐磨與抗疲勞良好，並略增防腐，但硬化層通常比滲碳薄。

一種混合工藝：在約 800–870°C 同時加入碳與氮。氮可提升淬透性與耐磨性，非常適合自攻螺絲、機米螺絲等需經濟硬表面的大批次小件。

• 滲碳 — 硬化層深、很硬；溫度高；變形中等；需淬火。
• 氮化 — 硬化層薄但很硬；溫度低；變形最小；不淬火。
• 碳氮共滲 — 成本/質量平衡；適合大批次小件。