合金元素的加入大大提高了鋼滲氮后的硬度。如果要求高的硬度和抗擦傷能力則一般采用Cr-Mo-Al系鋼中，如38CrMoAlA鋼。38CrMoAlA鋼是我國使用最為廣泛的滲氮鋼種。碳使鋼材具有足夠的強度，鋁和鉻使?jié)B氮層表面獲得高硬度，鉻還提高鋼材心部強度，而鋁可消除鋼的回火脆性、提高淬透性。但這種鋼加工性能較差，熱處理時易過熱，引起脆性斷裂強度下降；脫碳傾向大，因此毛坯應保留足夠的加工余量（3-5mm）以保證脫碳量在加工時全部切去。因為脫碳層是造成滲氮表面剝落的原因。該鋼廣泛用來制造各種齒輪、軸、缸套、蝸輪等精密零件，而不適宜制造重載荷的大型零件。這種鋼只有在直徑小于50mm時才能淬透。
38CrMoAlA鋼適宜采用二段滲氮工藝：（520~530℃）×（12~18小時）+（560~580℃）×（10~15小時），可以獲得高的表面硬度（HV
5＞1000），良好的硬度梯度及深度的配合。高精度精密零件為減少變形和保持良好的硬度梯度，可采用510~530℃長時間的等溫滲氮。為了縮短滲氮時間，也可采用600~620℃較高溫度的一段滲氮，硬度還能保持在HV
5800以上。這種處理溫度只適宜于形狀簡單不易變形和不在疲勞條件下工作的零件。
這種鋼材一般進行調質處理，以充分發(fā)揮合金元素對機械性能所起的良好的綜合作用。有些不受沖擊負荷和某些為了便于機加工的零件也可以用正火回火溫度愈高，時間愈長，則滲氮后硬度愈低。一般正火態(tài)比調質態(tài)
離子滲氮后有較高的表面硬度。但截面尺寸大的零件，正火組織的滲氮效果較差。這是由于空冷時冷速太慢所致。
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