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利用透射电镜横截面膜技术观察了４５钢离子氮碳共渗层中化合物层的形态及显微组织结构。结果表明，化合物层由ε、γ′双相组成，两者都呈柱状晶，生长方向垂直于试样表面，与Ｎ、Ｃ原子扩散方向一致。但γ′相有两种存在形式，一种为离子渗扩过程中形成的，由互成孪晶的两个柱状晶组成，亚结构为层氏，在孪晶界面上有细小颗粒状物。另一种可能是在冷却过程中由ε相中析出的，呈小薄片状并与表面大致平行。ε＋γ′柱与γ′单相柱平行穿过整个化合物层，且宽度在生长过程中保持不变。在ε＋γ′相与γ′相界面处有尺寸较大的颗粒状物，经电子衍射分析为ｂｃｃ结构的ａ－Ｆｅ。