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为进一步提高渗层厚度及渗层性能，对45钢进行离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理。采用扫描电镜、x射线衍射仪、显微硬度计和光学显微镜对渗层厚度、物相组成、截面与表面硬度、渗层脆性进行了分析。结果表明，复合处理可使45钢获得比单一离子渗氮或离子氮碳共渗更快的渗速、更优的性能。相同的处理时间下，复合处理渗层厚度比单一离子渗氮或离子氮碳共渗大幅度增加，有效硬化层比单一离子渗氮增加约35μm，提高约1倍，同时渗层脆性显著降低。物相分析表明复合处理后化合物层中ε相和γ′相的相对含量发生了变化，即￡相增多，而γ′相减少。