3.4 鹽浴滲鈮
隨著工業的發展，對工模具材料的性能提出了更高的要求，滲鈮可以更多地提高工模具表面的硬度，可用于各種模具、部分刀具的表面強化，模具經滲鈮以后的使用壽命可以提高至幾十倍。
滲鈮有3種方法：固體法、液體法和氣體法。國外報道的氣體滲鈮方法較多，而國內多用液體法。
1.滲鈮設備、滲劑及工藝
鹽浴滲鈮可在坩堝電阻爐中進行，坩堝可用5mm厚的不銹鋼板焊制。熔鹽的配方（質量分數）為：95%無水硼砂+4%鈮粉（>98%Nb）+1%鋁粉。其工藝為：先將無水硼砂熔化，然后放入干燥的鈮粉，在900～1000℃下加入鋁粉后，即可把模具放入鹽浴中進行滲鈮。還有一種鹽浴配方（質量分數）：81%硼砂+10%Nb2O5+9%Al粉。
2.鹽浴滲鈮的特點
滲鈮組織：GCr15、Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2、3Cr2W8V、20、45和20Cr鋼等材料滲鈮后，可得到一層鈮含量（質量分數）為80%的金黃色鈮碳化物層，滲層組織為NbC。
滲鈮層的硬度：不同基體材料滲鈮后的顯微硬度不同：GCr15為2900～3500HV、45鋼為2100～2600HV、Cr12MoV鋼為3200～3500HV，滲Nb刀片可刻劃玻璃。
滲鈮層的性能：工模具鋼經鹽浴滲鈮后，比滲硼和TiN涂層有更好的抗磨損、抗咬合、耐氧化和熱疲勞性能等。
滲鈮優點：設備和工藝簡單，滲層性能優異，滲鈮層與基體結合牢固。
3.滲鈮注意事項
1）滲鈮溫度一般以900～1050℃為宜。
2）保溫時間為4～10h，根據不同材料和滲層厚度要求選定。例如，GCr15鋼900℃×6h滲鈮后滲層厚度為24μm，而高速工具鋼滲鈮層厚度僅為5μm。
3）鹽浴可重復使用，每次在重新啟用前需加1%～2%鹽浴重量的鋁粉。
4）工模具表面應具有較低的表面粗糙度值。
采用粉末法滲鈮：滲劑組成（質量分數）為50%Nb+49%Al2O3+1%NH4Cl，滲鈮溫度為950～1200℃；氣體法采用NbCl5、H2（或Ar），滲鈮溫度為1000～1200℃。