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氮化溫度是個重要的工藝參數，增加百分數的影響。氮化溫度對表面最高硬度、氮化層深度及表露重量氮化后的硬度，主要由氮化物的游散度，亦即它的尺寸大小所決定的．氮化溫度愈高，氮化物的游散度減小，氮化層的硬度隨之降低。若溫度超過595℃時，氮化物強烈的聚集、長大，表面硬度顯著降低。因此厚壁不銹鋼管表面以獲得高的硬化層為目的氮化處理，都不宜選擇太高的氮化溫度，一般都在500℃左右，最高不超過530℃。

如果氮化溫度選擇太低，氮化速度慢，要求一定氮化深度的時間勢必很長，生產上也不主張采用．隨著氮化溫度的升高，氮原子擴散速度顯著增大，使厚壁不銹鋼管氮化層深度增加，為得到一定的氮化層深度，提高氮化溫度可以縮短氮化周期，如二段氮化和三段氮化，提高第二段的溫度就是為了加快氮化速度。

氮化層的重量增加反映氮原子的滲入量，基本上與滲氮深度呈比例的增加。可間接地說明零件氮化表面尺寸脹大規律。厚壁不銹鋼管氮化溫度對零件變形影響很大，在相同氮化時間內，氮化溫度愈高，氨氣分解率愈大，活性氮原子愈多，并且容易向零件表層擴散，因而氮化層愈深，變形也愈大。一般氮化后外徑尺寸都脹大0.01-0.03毫米。為了保證鋼調質后的心部強度、硬度，氮化溫度要比回火溫度約低40-70℃．

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