5.真空渗氮
真空渗氮是在真空度为1.3×10～1.3×10-2 Pa的真空炉内，将模具加热到500～560℃，通入氨气，压力保持为9.1×103～6.5×104 Pa，然后进行保温，其保温时间根据工艺要求而定（一般为3～5h）。保温结束，停止加热，抽真空到65.0～1.3Pa，使零件在分解的氨气中冷却至200℃出炉。经处理后，模具可获得0.12mm、显微硬度为1000～1100HV的均匀渗氮层。
（1）真空渗氮的特点
1）真空渗氮是通过真空技术，使金属表面活性化和清净化。在加热、保温、冷却的整个热处理过程中，不纯的微量气体被排出，含活性物质的纯净气体（或复合气体）被送入，使表面层相结构的调整和控制、质量的改善、效率的提高成为可能。
2）经X射线衍射分析证实，真空渗氮处理后，渗氮层中的化合物层是ε单相组织，没有其他脆性相（如Fe3 C、Fe3 O4）存在，所以硬度高，韧性好，分布也均匀。
3）单相ε化合物层（白层）可达到的硬度与材质成分有关。材质中含Cr量越高，硬度也越高。Cr质量分数为13%时，硬度可达到1200HV；含Cr质量分数为18%时，硬度可达到1500HV；Cr质量分数为25%时，硬度可达到1700HV。
4）单相ε化合物层的耐磨性比气体氮碳共渗组织的耐磨性高，抗磨损烧伤、抗热咬合、抗熔敷、抗熔损性能都很优良。但该白层的存在对有些模具和零件也有不利之处，易使锻模在锻造初期产生龟裂，焊接修补时易生成针孔。(https://www.daowen.com)
5）真空渗氮通过对送入炉内的含活化物质的复合气体的种类和量的控制，可以得到几乎没有化合物层（白层），而只有0.1～1mm扩散层的组织。该组织是在真空炉排气至0.133Pa（1×10-3 Torr）后形成的，是带有活性物质的复合气体在短时间内向钢中扩散而形成的组织。
（2）真空渗氮的应用
1）真空渗氮技术是利用真空加热时工件表面清洁、无氧化等特点，采用真空热处理在负压下进行渗氮，渗氮后工件表面硬度高，脆性小，渗氮层均匀，能满足尖锐刃口刀具与冲模的技术要求。真空渗氮多采用负压下脉冲式渗氮，工件上的不通孔及压紧的平面均能正常渗氮，炉室中各部位工件渗氮层比较均匀。
2）真空渗氮后形成的扩散层组织耐热冲击性、抗龟裂性能优异。因而对于实施高温回火的热作模具，如用高速工具钢或4Cr5MoSiV1（H13）钢制造的模具可以得到表面硬度高、耐磨性好、耐热冲击性好、抗龟裂而又有韧性的综合性能。但仅有扩散层组织时，模具的抗咬合、抗熔敷、抗熔损性能较差。由于模具或机械零件的服役条件和对性能的要求不一，在进行表面热处理时，必须调整表面层的组织和性能。
3）真空渗氮除应用于工具、模具外，对提高精密齿轮和要求耐磨、耐蚀的机械零件以及弹簧等的性能都有明显效果，可接受处理的材质也比较广泛。