不幸的是，軸承并不總是使用潔凈的油進行潤滑，在污染潤滑條件下軸承運行工況可能非?？量?。在這種苛刻的工況下，內部剝落發(fā)生之前，污染物就會在軸承滾道上造成凹陷，而凹陷會為剝落提供擴展點。在這樣苛刻的情形下，軸承壽命低于內部剝落擴展模式的壽命，而且會受污物數(shù)量以及污物尺寸和硬度等各種因素的影響。
當軸承由于外部污物而失效，故障的發(fā)生總是很突然的、不可預料的。由于飛行過程中的發(fā)動機故障會造成緊急迫降，這種失效模式對于航空發(fā)動機軸承的安全尤其危險。因此，基于經(jīng)濟因素，需要污染潤滑下的長壽命軸承并延長軸承更換周期。
使軸承能有效抵抗?jié)櫥椭型獠课畚镌斐墒У募夹g多種多樣，包括改進熱處理技術。其中一個例子就是表面硬化工藝，其可在軸承滾道表面形成硬化層。等離子氮化，也被稱為離子氮化，屬于低溫氮化處理的一種。因此，相對于高合金鋼氣體氮化的困難而言，等離子氮化由于濺射效應變得相對容易。
NTN采用M50或M50NiL合金鋼制造用于高溫、高速工況的軸承，等離子氮化工藝合適用于此類高合金鋼。M50或M50NiL合金鋼的化學成分見下表：
等離子氮化工藝的試驗結果表明：
| C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | V | |
| M50 | 0.8 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 4.0 | 4.3 | 1.0 |
| M50NiL | 0.13 | 0.2 | 0.2 | 3.4 | 4.1 | 4.3 | 1.2 |
當鋼材中的碳、氮含量之和（質量分數(shù)）超過1.7%，易產(chǎn)生晶間沉淀析出物，對軸承零件的質量造成不利影響；
在抑制晶間沉淀析出物生成的情況下，僅進行氮化處理不能獲得足夠的氮化層厚度，還需要增加擴散處理；
即使當擴散溫度低于回火溫度，延長擴散時間也會導致基體鋼材硬度的降低；
因此，工件擴散退火過程應在既能獲得足夠的氮化層厚度，又不導致基體鋼材硬度降低的相關工況下進行；
等離子氮化及擴散處理可提高鋼材的剝落損傷抗力；經(jīng)過適當?shù)牡入x子氮化及擴散處理后，M50和M50NiL試樣的外表面及表層硬度均得到了提高。對比未經(jīng)等離子氮化及擴散處理的M50和M50NiL試樣，等離子氮化試樣顯著提高了損傷抗力，滾動面有壓痕的試樣也展示出更長的壽命。
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