铸铁是工业上应用最广泛的材料之一,渗氮主要用于提高铸铁的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗弯强度和耐蚀性。由于铸铁含碳量和含硅量高,它们阻碍氮原子的扩散,渗氮层较浅,但硅能与氮反应生成极硬的硅氮化合物Si3N4(HV1000左右),因此增强了铸铁的渗氮强化效果。
铸铁的渗氮温度一般比合金钢高30-50℃,即在550-570℃左右。渗氮时间则根据零件对渗层深度的不同要求,从几小时到十几小时不等。在只要求耐磨性时,渗氮时间可选择短些。与钢的渗氮层不同的是,铸铁渗氮层的厚度是不均匀的,而且沿着铁和石墨界面氮可以扩散得很深。铸铁渗氮后,渗氮层由表面白色的氮化物层(ε+γˊ+α-Si3N4)和次层黑色扩散层(过饱和氮的α-Fe+α-Si3N4)组成。