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传统合金钢材料中的铝，铬，钒和钼元素对于氮化非常有用。当这些元素在氮化温度下与初始氮原子接触时，会形成稳定的氮化物。特别地，钼元素不仅用作生成氮化物的元素，而且还用于减小在氮化温度下发生的脆性。其他合金钢的元素，例如镍，铜，硅，锰等，对氮化性能没有显着贡献。通常，如果钢包含一种或多种形成氮化物的元素，则氮化后效果相对较好。其中，铝是氮化物中最强的元素，用0.85％至1.5％的铝进行氮化可获得最佳结果。就含铬铬钢而言，含量足够也可以获得良好的结果。但是，由于氮化物层非常脆并且易于剥离，因此没有含碳钢的合金，不适合作为渗氮钢。
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