自由鍛是一種通用性很強(qiáng)的成形方法，它可以鍛造多種多樣的鍛件，鍛件形狀復(fù)雜程度相差很大。為了便于安排生產(chǎn)和制訂工藝規(guī)范，應(yīng)按照鍛造工藝特點(diǎn)給鍛件分類(lèi)，即把形狀特征相同、變形過(guò)程類(lèi)似的鍛件歸為一類(lèi)。按此，自由鍛鍛件可分為六類(lèi)：餅塊類(lèi)鍛件、空心類(lèi)鍛件、軸軒類(lèi)鍛件、曲軸類(lèi)鍛件、彎曲類(lèi)鍛件和復(fù)雜形狀鍛件。

       鍛件的滲氮采用井式周期性爐為主，而且往往和大型井式滲碳爐合用，即滲碳滲氮二用爐。在制造滲碳爐時(shí)，可在此爐體上，再配上一套滲氮罐和專(zhuān)用爐蓋。這樣，由滲碳改用滲氮時(shí)，將滲碳內(nèi)罐吊出，吊入滲氮罐即可進(jìn)行滲氮。滲碳罐不能兼做滲氮用，因?yàn)闈B碳罐壁上炭黑會(huì)嚴(yán)重影響滲氮正常進(jìn)行。不銹鋼滲氮罐還要在滲氮時(shí)起催化作用。

       滲氮設(shè)備除了加熱爐之外，還需要有送入氨氣和減壓干燥裝置，排氣出來(lái)的廢氣要通過(guò)一個(gè)測(cè)定爐內(nèi)氨分解率的裝置，從而調(diào)整氨氣的供給量。

       鍛件滲碳，以達(dá)到要求的滲層深度，滿(mǎn)意的表面碳濃度，良好的滲層碳濃度梯度為目的。而在滲碳過(guò)程中，工藝參數(shù)確定后，主要是滲碳過(guò)程中爐內(nèi)碳勢(shì)、時(shí)間和溫度三個(gè)可控制因素。

       溫度的控制對(duì)于熱處理是最為重要的，一般均采用接觸開(kāi)關(guān)定溫式控制，這種控制方法控制反應(yīng)滯后，控溫精度10℃左右，而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已廣泛采用晶閘管調(diào)節(jié)的控溫系統(tǒng)，它可以按比例調(diào)節(jié)輸入功率，使?fàn)t溫控制在1℃左右。

       爐溫的均勻性對(duì)于鍛件滲碳的質(zhì)量保證十分重要。因?yàn)闇囟鹊纳舷聝?nèi)外差太大，影響到滲碳中吸碳和擴(kuò)散效果，也會(huì)帶來(lái)表面碳濃度和滲層深度等方面的不均勻。保證爐溫均勻性一方面靠爐子設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量和技術(shù)水平，另外也要靠控溫設(shè)備能最大限度地提高控溫精度。

       滲碳過(guò)程的爐內(nèi)碳勢(shì)是靠滲劑滴入量，幾種滲劑和稀釋劑的比例調(diào)節(jié)及爐內(nèi)碳勢(shì)來(lái)控制的。對(duì)于疲勞性能和綜合性能要求越來(lái)越高的鍛件滲碳，應(yīng)當(dāng)定量地知道路內(nèi)碳勢(shì)狀況，并且迅速計(jì)算出碳勢(shì)與滴入滲劑量的關(guān)系?？刂坪驼{(diào)整滴入的滲劑量和稀釋劑的量。同時(shí)根據(jù)C的傳遞系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)，迅速計(jì)算出每一階層滲碳層碳濃度梯度和滲碳層深度。 

       滲氮爐類(lèi)似于滲碳爐，都是采用在密封容器中加熱，通入滲劑，因此，也應(yīng)基本具備下列幾個(gè)條件：密封性好，容器能保持一定的微正壓，并有容器作催化作用；氣體循環(huán)裝置，使容器內(nèi)各部位溫度、氮?jiǎng)菥鶆?；有排出廢氣設(shè)施。