一、螺桿料筒氮化的機理
 氮化是將螺桿料筒放入大量活性氮原子的介質中，在一定溫度與壓力下，把氮原子滲入螺桿料筒表面，形成富氮硬化層的熱處理。
二、螺桿料筒氮化的作用
1、氮化能使螺桿料筒表面有更高的硬度和耐磨性。例如用38CrMoAlA合金鋼制作的螺桿料筒經(jīng)氮化處理后表面的硬度可達HV950以上，相當于HRC=55°—58°，而且氮化后的高強度和高耐磨性保持到500—600℃，不會發(fā)生顯著的改變。
 2、能提高抗疲勞能力。由于氮化層內形成了更大的壓應力，因此在交變載荷作用下，螺桿料筒表現(xiàn)出具有更高的疲勞極限和較低的缺口敏感性，氮化后螺桿料筒的疲勞極限可提高15—35%。
 3、提高工件抗腐蝕能力，由于氮化使螺桿表面形成一層致密的、化學穩(wěn)定性較高的ε相層，在水蒸氣中及堿性溶液中具有高的抗腐蝕性，此種氮化法又簡單又經(jīng)濟，可以代替鍍鋅、發(fā)藍，以及其它化學鍍層處理。此外，有些螺桿料筒經(jīng)過氮化，不但可以提高耐磨性和抗腐性，還能減少機械與螺桿料筒的粘合現(xiàn)象，延長機械的工作壽命。
二、螺桿料筒氮化的實現(xiàn)方法——氣體氮化
   氣體氮化是將螺桿料筒放入一個密封空間內，通入氨氣，加熱到500-580℃保溫幾個小時到幾十個小時。氨氣在400℃以上將發(fā)生如下分解反應：2NH3—→3H2+2[N]，從而爐內就有大量活性氮原子，活性氮原子[N]被鋼表面吸收，并向內部擴散，從而形成了氮化層。以提高硬度和耐磨性的氮化通常滲氮溫度為500—520℃。停留時間取決于滲氮層所需要的厚度，一般以0.01mm/h計算。因此為獲得0.25—0.65mm的厚度，所需要的時間約為20—60h。提高滲氮溫度，雖然可以加速滲氮過程，但會使氮化物聚集、粗化，從而使零件表面層的硬度降低。
     對于提高硬度和耐磨性的氮化，在氮化時必須采用含Mo、A、V等元素的合金鋼，如38CrMoAlA合金鋼。這些鋼經(jīng)氮很后，在氮化層中含有各種合金氮化物，如：AlN、CrN、MoN、VN等。這些氮化物具有很高的硬度和穩(wěn)定性，并且均勻彌散地分布于鋼中，使鋼的氮化層具有很高的硬度和耐磨性。Cr還能提高鋼的淬透性，使大型零件在氮化前調質時能得到均勻的機械性能。Mo還能細化晶粒，并降低鋼的第二類回火脆性。如果用普通碳鋼，在氮化層中形成純氮化鐵，當加熱到較高溫度時，易于分解聚集粗化，不能獲得高硬度和高耐磨性。抗腐蝕氮化溫度一般在600—700℃之間，分解率大致在40—70%范圍，停留時間由15分鐘到4小時不等，深度一般不超過0.05m m。對于抗腐蝕的氮化用鋼，可應用任何鋼種，都能獲得良好的效果。