氮化工艺自上个世纪初产生，至今已有将近80多年的历史。有关Fe-N化合物的研究经历了漫长的道路，从最初对表面机械性能的影响研究开始，到近期有关磁性的探索研究，氮化工艺在理论和应用上都得到了很大的发展。然而，目前仍然存在一些问题需要探讨和解决。其一是在磁性氮化铁粉的制备领域，有关铁粉的氮化特点及颗粒度对氮化产物的影响还不清楚，有待进一步研究。另外，众所周知，降低渗氮温度、提高渗氮速度一直以来都是工业生产中有待解决的问题。近来出现的纳米晶材料以其独特的性能，为传统氮化工艺的选择性提供了空间。所以，在这方面很有研究前景。 基于以上问题，本工作分别以纯铁铁粉和表面纳米化纯铁为研究对象，在不同工艺条件下进行渗氮实验，系统研究颗粒度和纳米化对纯铁氮化行为的影响，主要研究结果如下： 1．在气体氮化实验中，纯铁铁粉氮化生成物的相组成及含量不仅受渗氮时间和渗氮温度的影响，而且还与颗粒度有关，当粒径减小为原来的十分之一后，临界渗氮温度至少可以降低50℃，并且在相同温度下的渗氮速度明显提高。 2．表面纳米化可以显著降低纯铁气体渗氮中氮化物形成的临界温度，在渗氮温度范围内(350℃～640℃)，不同程度改善纯铁的氮化效果。纳米化对渗氮的影响主要源于纳米表层的大量晶界及其他结构缺陷对氮原子的渗入和扩散具有促进作用。 3．纳米表层对纯铁离子渗氮的改善作用与温度有关，其改善作用随温度的升高而下降。但总的来看，这种改善作用不如在气体渗氮中明显，其中的主要原因在于离子轰击对渗氮产生的加速作用使纳米晶的作用相对弱化。