SUS303,304材のガス軟窒化処理による硬度低下の対策方法

ラジカルチッカという加工法があります。表面硬さだけが必要なら検討してみてはどうでしょう。チッカ後の研削仕上げを省略できるかも知れません。
オーステナイト系ステンレスでは，素材に含まれるCrが窒化物を形成するため窒素の内部への拡散が抑えられ,一般鋼材のチッカのような深い硬化層は期待できません。また，長時間チッカするとチッカによる体積膨張もあり歪の問題が出てきますし，表面の粗さも粗くなります。
浅いチッカで表面硬さだけ得られれば，後加工は省略も可能かもしれません。硬化深さは，やはり１０１５ミクロン程度でしょうか。
また，ステンレス鋼のチッカでは耐食性と磁気特性の変化を生じますので注意が必要でしょう。
貴仕様をチッカ加工先と打ち合わせることをお勧めします。

申し訳ないです。
会社名間違えました。
正しくはエア.ウォーター株式会社でした。

軟窒化の硬度が保てる研削代は１０ミクロン以下です。　従いまして、軟窒化前の素材径は完成寸法に対して－０　＋１0μで仕上げておきます。
研削後に軟窒化処理の前処理や製品運搬時に打痕などを付けないないような配慮が重要です。
軟窒化の研削は窒化層の三分の一を研削する積もりで加工工程を構築すると良いと思います。

真円度や公差にもよりますが、以前にSUSのシャフト(小型モーター用）で
同じような問題に当たった事があります。窒化はε層がどうしても出来て
しまいますので、寸法の調整が難しかったのですが、ウォーター.アンド.エアー社の
窒化処理とジェイネット社のJ-Coatは寸法変化が殆ど無かったです。
防錆効果はW&A社、寸法変化特性、硬度的にはJ-Coatの方が良いですね。

ガス軟窒化に限らずSUSへの窒化処理は深さ方向へ深くは入っていきません。
断面を真横から解析しますと、窒素が及ぶ範囲は最大で50ミクロンぐらいですが、
硬度の面から考えますと、仰るとおり20ミクロン程度が限界かと思われます。
現在の処理をそのまま使われるなら研削、研磨代を少なくするか、
処理方法を変えるしか無いと思います。

加工後の処理ではε層が出来るので無理なのでしょうか？参考になるデータを
持ったメーカさんはいくつか存じ上げているのですが、処理後の研削の
必要性が如何な理由なのか教えていただければ、ご紹介できるかもしれません。