1. 산질화처리란
암모니아 가스중에 산소를 첨가한 분위기중에 질화처리하거나, 질화처리 후 수증기를 투입하여 피처리물 표면에 산화층(Fe3O4)을 생성 시켜 내식성, 내마모성, 내피로성, 강도향상 등을 도모한 표면 열처리법이다.

＊산질화의 목적1) 내식성 향상2) 내마모성, 내습동성3) 표면 경도 향상4) 강도, 피로강도 향상
＊산질화 처리의 장점

2. 산질화 처리의 분류
산질화 처리는 하기 표2와 같이 질화가스 중에 산소(O2)를 첨가하고 질화층에 산화물을 잔존시키는 산소 첨가법과 질화 후 표면에 산화물을 생성시키는 복합열처리법으로 나누어진다.

1) 폴란드의 Rogalski법은 암모니아 가스에 수증기를 첨가하여 처리한 고속도강의 공구의 성능이 우수하여 개발되었으나 현재는 거의 공구가 PVD, CVD로 바뀌였다.
2) 암모니아(NH3)가스중에 수%의 공기(산소)를 첨가하는 일본NN법은 일본 자동차 중앙연구소의 개발로 설비가 간단하고 무공해이다.
3) 가압질화법은 암모니아가스를 7Kgf/Cm2)의 압력으로 질화로내를 가압하여 질화한 후 로내의 암모니아를 제거하고 수증기를 투입시켜 표면을 산화하는 것이다.
4) 영국 Lucas사에서 개발된 NITROTEC PROCESS는 RX + 암모니아계(NH3)와 질소(N2) + NH3 + CO2계가 실용화되고 처리온도는 570 ~ 660℃로 보통의 연질화처리보다 고온이며, 연질화처리후 공기산화를 행하며, 수용액에서 급냉한다.
5) 상기에 소개된 것 외에도 여러 방법으로 산질화 처리하고 있으나 그 원리는 거의 같으며, 독일의 IONIT OX는 열원을 프라즈마를 이용하였고 DEGUSSA는 염욕을 이용하였다.

3. 산질화의 원리산질화처리는 먼저 아래와같은 반응식에의해 질화층과 산화층이 생성되는데
(1)식에의해 질화가 되고 (2)식에의해 침탄이 일어나며, (3),(4)식에 의해 화합물층의 최표면에 산화피막(Fe3O4)이 형성된다.

연질화 처리 후 표면 화합물층 최외각에는 다공질(Porus)로 형성되어 있는데 평면에서는 로내의 산소와 철원자와 결합으로 산화 피막이 형성되고, 홀 부위에는 다공성 홀 내부로 산소가 들어가 산화철로 존재, 계속적으로 산화층이 성장으로 산화피막이 생성된다.

4. 산질화처리의 온도와 시간산질화 처리 온도는 500 ~ 720℃정도로 가스 첨가법과 복합처리법에 따라 차이가 있을 수 있다. 연질화 처리후 수증기 처리의 경우는 연질화 처리시 550 ~ 560℃로 하고 산화 처리 시 온도를 580 ~ 590℃로 상승 시키는 경우 도 있다 따라서 처리법에 적합한 온도를 적용시켜서 요구하는 산화층을 생성 시켜야한다.질화와 산화처리 시간은 3 ~ 7시간 정도로 특수한 경우를 제외하고는 길지 않다. 아주 짧은 시간에 처리하는 산화법과 또 연질화와 동시에 산소를 투입하는 경우는 산화처리를 위한 시간이 거의 없다. 따라서 산화처리시간은 산화 처리 법에 따라 많은 차이가 난다.

5. 산질화층의 조직산질화처리 조직은 연질화 혹은 질화층 최외각에 산화층이 있다. 단지 이 산화층은 그 두 께가 1 ~ 3μm 정도로 매우 얇기 때문에 조직을 구분하기가 매우 힘들다. 산화층은 주로 사삼산화철 즉 Fe3O4로 되어 있다 이 피막이 내식성향상에 크게 기여하게 된다. 그 다음층은 다공성 내부에 Fe3O4, Fe2N, 재질에 따라서는 미량의 Cr2O3로 되어 있다산화층 다음에는 치밀한 백층조직 Fe2N, Fe3N 이 나타난다.