金屬構(gòu)件為了滿(mǎn)足工況要求，往往需要進(jìn)行表面處理。氮化（Nitriding），也稱(chēng)之為滲氮，是一種為了提高表面耐磨性、耐蝕性以及疲勞強(qiáng)度而被廣泛應(yīng)用的表面處理技術(shù)。其原理是在一定溫度下激活介質(zhì)產(chǎn)生氮原子滲入工件表層，從而在近表面連續(xù)深度內(nèi)與Fe、合金元素形成不同的成分組織，改變了表層的硬度、熱穩(wěn)定性和致密性。
但由于氮化工藝效果并非肉眼可見(jiàn)，且成品零件也不可進(jìn)行破壞，所以必須事先針對(duì)不同工藝條件下的氮化試樣進(jìn)行品質(zhì)檢驗(yàn)。衡量氮化品質(zhì)可以使用以下幾個(gè)指標(biāo)：氮化層深度、氮化硬度、滲層組織、殘余應(yīng)力。
以下即介紹了利用實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)手段評(píng)價(jià)氮化品質(zhì)的方法：
NO.1 氮化層深度
硬度法：在截面上從表及里測(cè)試維氏硬度，測(cè)至比基體硬度高50HV處的垂直距離即是氮化層深度。
金相法：切取氮化試樣，制作Cross section樣品，采用4%硝酸酒精進(jìn)行金相腐蝕，并在金相顯微鏡下觀察測(cè)量。
NO.2 氮化硬度
采用輕負(fù)荷硬度計(jì)檢測(cè)氮化試樣表面硬度；
采用顯微維氏硬度檢測(cè)氮化試樣截面硬度。
NO.3 滲層組織
金相法：氮化層組織相對(duì)復(fù)雜，存在化合物層和擴(kuò)散層（不同成分的氮-鐵/合金的化合物），氮化物的形態(tài)及分布會(huì)顯著影響滲氮脆性和結(jié)合強(qiáng)度，可參考《GB/T 11354-2005 鋼鐵零件 滲氮層深度測(cè)定和金相組織檢驗(yàn)》進(jìn)行評(píng)級(jí)。
NO.4 殘余應(yīng)力
X射線(xiàn)衍射-殘余應(yīng)力測(cè)試：滲氮處理改變了近表層組織成分，并引入了殘余壓應(yīng)力，這對(duì)提高工件（軸類(lèi)、齒輪等）疲勞強(qiáng)度是有相當(dāng)好處的。對(duì)于希望提高耐磨性和疲勞強(qiáng)度的零件來(lái)講，定性定量檢測(cè)氮化表面的殘余應(yīng)力有助于選擇更優(yōu)化的工藝條件。
