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在過渡族不銹鋼的各類氮他物的穩定性與該金屬在元素周期表中距鐵的相對位置之間存在著一定的關系，凡是不銹鋼厚壁管的位置愈在鐵的左方，則因其與氮的親和力愈大，所形成的氮化物也愈穩定．這些穩定的氮化物在氮化層中均呈高度游散狀態析出，高溫下幾乎不溶于鐵，也不易聚合，并且均具有高硬度的共同特點，因此賦予氮化層以極高的硬度。

合金鋼中氮化層的形成基本上與碳鋼相同，不同點是此時的氮不僅與鐵發生作用，而且與合金元素也發生作用．

合金鋼在共析溫度下經過若干時間的氮化，其表面上的氮濃度達到與a-Fe氮的飽和極限，便與氮化物形成元素發生作用。起初氮只與親和力最強的元素起作用．如在鉻鉬鋁鋼中先形成極為游散的氮化鋁，然后形成氮化鉬，，最后形成氮化鉻，當表面a-Fe中氮達到飽和極限并且合金元素都處于不銹鋼厚壁管氮化物之中，繼續滲氮，便會使a-Fe的體心立方品格發生改組變成y 相(Fe4N)的面心立方晶格，繼續以氮飽和時便又由面心立方晶格轉變為六方晶格的￡相．CrzN及MoN因與￡一相晶格相同，可在￡相中發生部分溶解，其他大多數氮化物(如AIN、TiN、VN、M02N、CrN)都不溶于￡相中。

由于不銹鋼厚壁管合金氮化物游散度極高，不能用金相顯微鏡看到，所以合金鋼的氮化層組織就是鐵和碳鋼中觀察到的組織。自表面可看到不受腐蝕的￡相（在有碳存在時，  8相乃是一個含碳的氮化物）往里為極窄的相區，再往里足較寬的相區，最后為a相區．實驗證明：凡是一個合金元素，由它所形成的氮化物愈穩定，則該元素愈能強烈地減低氮化層的厚度．可以設想：在氮化過程中，這些元素在表面形成氮化物，純粹以機械的方式阻礙氮原子擴散過程的進行。http://www.feiyu123.cn/