材料表面由于氮的渗入和形成了比容较铁大的氮化物，既强化了表面又带来一定的体积膨胀，使金属表面产生了较大的压应力。因此，零件在收到循环交应变压力时，表面残余压应力能抵消一部分外加拉应力，从而起到阻止皮劳源产生和延缓裂纹扩展的作用，断裂力学理论指出，裂纹尖端硬度愈高，愈不易变形，裂纹生长所吸收的变形能愈小。因此，在外负荷作用下，裂纹愈容易发展。
        光滑试样渗氮后皮劳源不产生在表面，所以经离子渗氮后，材料的表面缺陷敏感性也有所降低。
        渗氮光滑试样的疲劳极限与化合物的组织结构无关，其数值主要取决于扩散层的厚度和氮的固溶量。
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