目前氮碳共渗的零件数量日益增多，氮碳共渗适用于多种材料，包括纯铁、Q235-B钢、渗碳钢、中碳结构钢、专用渗氮钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐热钢、铸铁与冷激铸铁、铁基粉末冶金件、陶瓷、硬质合金等，由于共渗后的零件具有高的硬度、高的疲劳强度、良好的耐磨性、高的抗腐蚀性与抗咬合性等，另外具有变形小、成本低等。目前氮碳共渗的零件数量日益增多，氮碳共渗适用于多种材料，包括纯铁、Q235-B钢、渗碳钢、中碳结构钢、专用渗氮钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐热钢、铸铁与冷激铸铁、铁基粉末冶金件、陶瓷、硬质合金等，由于共渗后的零件具

渗氮工件的加工工艺路线一般是：锻造→退火（或正火加高温回火）→阻加工→调质→半精加工→（去应力）→精加工→渗氮→精研（磨）。由工艺路线可见，渗氮前的预备热处理包括了退火（或正火加高温回火）、调质和去应力处理，这些工序都是为了渗氮而做准备的，因为工件渗氮后基本上不再进行加工。退火和正火的目的是为了细化组织，改善可加工性，消除内应力，并为调质做好组织准备。调质处理是一道重要的预备热处理工序，目的是为了获得均匀而细小的索氏体组织，它不仅使工件

根据图样或加工工艺的要求，工件的某些部位不需要渗氮。因此，在渗氮之前，必须对非渗氮面进行保护。常用的保护方法有以下几种：(1)涂料法。在非渗氮面涂覆防渗氮涂料，将渗氮介质与工件表面隔离，阻止氮的渗入。防渗氮涂料应具有防渗效果好、对工件无腐蚀、渗氮后易于清除等特点。常用防渗氮涂料由80%~90%（质量分数）水玻璃和10%~20%（质量分数）石墨粉组成。防渗氮面在涂覆前应清理干净，然后加热到60~80℃，再均匀涂覆，涂层厚度为0.6~1. 0mm，涂覆后在90～130℃下烘干或自然干燥。防渗氮涂料使用时应随配随用。(2

工具钢在淬火前必须进行预备热处理，以消除应力，细化晶粒，为淬火做好组织准备。预备热处理包括球化退火、去应力退火、正火、调质等。(1)球化退火  工具钢球化退火的目的是为了改善钢材的加工性能，并为淬火做组织准备。退火后获得球状珠光体。退火方法有普通退火和等温退火。(2)去应力退火  其目的是为了消除冷变形产生的加工硬化和切削加工产生的内应力，以减少淬火时产生的畸变和开裂倾向。碳素工具钢去应力退火温度为600~700℃，合金工具钢为650~700℃，保温时间为0.5～3h。(3)

(1)钢锭即时退火消除内应力部分对裂纹敏感性很高的高碳马氏体钢、莱氏体钢钢锭，除红转加热炉直接开坯外，其余必须立即装入退火炉进行消除内应力退火，防止产生裂纹。(2)钢锭进行软化退火便于精整钢锭需要清除表面缺陷，通过退火降低硬度，易于精整和扒皮处理。(3)钢锭高温扩散退火使组织与成分均匀通过高温扩散退火，解决钢锭内部的组织均匀性和化学成分的均匀性。这里主要解决钢在凝固过程中产生的显微偏析和枝晶偏析，通过扩散退火加以改善。

钢件淬火过程中，由于钢件截面各部分冷却速度不同，而造成温度的差异，引起钢件的体积收缩的不均匀，从而导致热应力的形成。如果热应力超过钢件的屈服极限时，就会造成钢件的塑性变形。热应力所引起的变形，往往使钢件趋向“腰鼓”形状，即直径胀大而长度缩小。钢件淬火时，钢从高温进行急剧冷却，钢的表层要比其内部的冷却速度快而发生较激烈的收缩。钢件内部由于冷却较慢，其收缩则较小，从而内部的阻碍则承受拉应力作用。此时，当拉应力超过其高温屈服强度时，表层即可发生塑性滑移变形。假定外层温度比心部低△T，钢件直径为D，

众所周知，淬火时钢中的过冷奥氏体向马氏体转变的过程中，伴随有质量体积的变化。由于马氏体的质量体积大于奥氏体的质量体积，所以转变结果，将引起体积膨胀。由于淬火冷却初期钢件表层或截面较小的部分，其冷却速度快，使之首先冷却到Ms点以下发生奥氏体向马氏体转变，但钢件心部或较厚的部分这一转变略为滞后，这样造成了马氏体向奥氏体转变的不等时性。表层和冷却较快的部分，发生马氏体型相变引起钢件外层和局部的体积膨胀，而钢件内部和冷却较慢的部分尚未处于过冷奥氏体状态，此时会由于外层的膨胀而产生拉应力；外层膨胀受到内部限制而具有压应力。因

实际生产中，钢件的热处理应力，一般是既有热应力，又有组织应力，以及组织不均匀所造成的附加应力存在。所谓淬火变形，就是这些应力的综合作用的结果（很少遇到因单纯的热应力或组织应力所造成的变形）。然而，究竟产生趋向于何种形式的变形，钢的淬透性和Ms点的位置具有重要的影响，此二者又取决于钢的成分等。对于具有一定成分的某种钢来说，Ms点又取决于其淬火温度，因为淬火温度的高低对高温奥氏体中含碳量及合金元素起决定作用。另外，淬火温度对热应力的大小和残余奥氏体量的多少也有重要影响。其他如冷却速度、工件形状、尺寸因素等对淬火应力、淬

将钢件加热到临界点（Ac3，Acm）以上，进行完全奥氏体化，然后在空气中冷却，这种热处理称正火热处理。正火的目的与退火相同，只是温度高于退火，且在空气中冷却。正火工艺：正火的加热温度与钢的化学成分关系很大，低碳钢加热温度为Ac3以上100-150℃，中碳钢加热温度为Ac3以上50-100℃，高碳钢加热温度为Ac3以上30-50℃。保温时间与工件厚度和加热炉的形式有关，冷却既可采用空冷，也可采用吹风冷却。但注意工件冷却时不能堆放在一起，应散开放置。正火后的组织与性能：正火实际上是退火的一种特殊情况，两者不同之处主要在

一个零件的生产过程是由许多，道工序所组成，在生产工序中为了某一目的，还会穿插多次热处理，热处理可以分为两类：预先热处理：消除前道工序造成的缺陷。为随后切学加工，最终热处理做准备。最终热处理：使工件满足使用条件下的性能要求。退火：完全退火，等温退火，扩散退火，球化退火，去应力退火，再结晶退火。退火的目的：1、降低钢件硬度，利于切削加工，HB=160-230，最适于切削加工，退火后HB恰在此中；2、消除残余应力，稳定钢件尺寸，并防止变形和开裂；3、细化晶粒，改善组织，提高钢的机械性能；4、为最终热处理（淬火，回火）做组

三、扩散退火（均匀化退火）适用范围：合金钢铸锭和铸件。目的：消除合金结晶时产生的枝晶偏析，使成分均匀，故而又称均匀化退火。工艺：把铸锭或铸件加热到Ac1以上大约1000~2000℃，保温10到15小时，再随炉冷却。特点：高温长时间加热。钢中合金元素含量越高，加热温度也越高，高温长时间加热，又是造成组织过热的又一原因，因此扩散退火后需要进行一定完全退火或正火来消除过热。四、球化退火使用范围：多用于共析或过共析成分的碳钢和合金钢。目的：球化渗碳体，硬度下降，改善切削加工性能，为淬火做好准备。工艺：将过共析钢加热到Ac1

板状零件在淬火热处理时易产生“盆形”和挠曲。产生此种变形的原因在于零件各部位温度和冷却速度的不同，无论热应力和组织应力都会引起“盆形”变形，而且很难利用它们之间的方向不同来消除“盆形”。板状零件消除挠曲的主要方法是匀热匀冷。加热时力求各部位温度一致，尤其注意中部温度要和边缘一致，如用盐炉加热，要很快人盐（最好使用“自重”速度），不使先后入盐部位产生大的温差；用箱式炉时要注意在加热时尽可能保持边和中心同样的加热速度和两面加

1．钛及钛合金的退火热处理去应力退火：目的是消除工业纯钛和钛合金零件加工或焊接后的内应力。退火温度一般为450~650℃，保温时间1～4h，空冷。再结晶退火：目的是消除加工硬化。对于纯钛一般用550~690℃温度，而钛合金用750~800℃，保温时间1～3h，空冷。2．钛合金的淬火和时效热处理淬火和时效的目的是提高钛合金的强度和硬度。α钛合金和含β稳定化元素较少的（α+β）钛合金，自β相区淬火时，发生无扩散型的马氏体转变r→α′。α′为B稳定化元素在α-Ti中的过饱和固溶体。α&p

渗碳后淬火回火和碳氮共渗后淬火回火的零件，标注的主要技术要求是表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度，其他技术要求（渗层金相组织、渗层碳浓度、或硬度分布、心部力学性能等）按规定执行。表面硬度渗碳后淬火回火和碳氮共渗后淬火回火的零件的表面硬度要求，通常以维氏硬度或洛氏硬度表示，对应的最小有效硬化层深度和试验力与表面淬火零件相同。心部硬度对渗碳后淬火回火或碳氮共渗后，淬火回火的零件心部硬度有要求时，应予以标注。渗层的有效硬化层深度，渗碳后淬火回火或碳氮共渗后淬火回火零件，有效硬化层深度在图样上的表示方法，与表面淬火有效硬化

分类一般比较复杂，不仅要求科学性完整性，且应留有发展的余地。热处理工艺材料范围广，种类多，影响因素复杂，术语繁多，因此合理的分类方法是制定本标准的关键。热处理工艺材料分类方法有多种，按工艺材料的物质状态，可分为气态、液态、固态三类，按材料的来源与组成分为单一材料、机械混合材料、合成材料等。本标准依据工艺材料性质与用途，结合我国国情，将热处理工艺材料分为六类，即加热介质，冷却介质，化学热处理渗剂（简称渗剂），热处理保护涂料（简称涂料），热清洗剂及防锈剂等。1、热处理加热气态介质，主要列入了加热用的原料气和惰性气体，其

合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变，所以其热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化，主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度，且随温度的降低而急剧减小，所以铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时效，在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠

孔径的胀缩是热处理中较复杂的问题之一，因为它难以用机械方法矫正。在孔径胀大超过公差时，零件的磨削精加工将无能为力。复杂孔型的变形更给机加工上带来极大困难，甚至会使费了很多工时加工出来的零件报废。带孔件的孔径，在淬火热处理时变形的基本规律是：热应力引起孔径缩小而组织应力以及组织转变时的体积变化引起孔径胀大。我国许多工厂有着丰富的利用热应力缩孔的经验。将带孔件低于临界点加热后急冷，可显著缩小内孔，孔径越小，厚度越大时，缩小效果越好，冷却速度越快时，缩小效果也越好。另外为了强化缩孔作用，可使夹板夹住工件急冷，使外表面冷却

存在于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素(包括冶金缺陷在内)，对淬火裂纹的产生都有促进作用，但只有在拉应力场内(尤其是在最大拉应力下)才会表现出来，若在压应力场内并无促裂作用。淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素，也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。为了达到淬火的目的，通常必须加速零件在高温段内的冷却速度，并使之超过钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论，这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值，故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。其效果将随高温冷却

1、 直接淬火低温回火组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多，表面硬度较低 适用范围：操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。2、 预冷直接淬火、低温回火淬火温度800-850℃ 组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。 适用范围：操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。3、 一次加热淬火，低温回火，淬火温度820-85

在高温下长期工作的某些耐热钢件，为了提高蠕抗能力，常需造成较为粗大的最佳晶粒度。纯铁及硅钢片等软磁材料的磁导率随晶粒的增大而升高，与此同时，矫顽力及铁损则随晶粒的增大而减小。为了改善上述材料制作的工件的实用性能，均需进行晶粒粗化退火。珠光体型耐热钢（包括低碳钢及低碳合金钢）奥氏体晶粒尺寸随钢中碳、合金元素含量以及脱氧情况（如含铝多少）的不同，在高温加热时具有不同的长大倾向。晶粒粗化退火温度可根据工件受力条件、使用温度及钢种来选择，一般在900-1050℃之间。硅钢片的最佳晶粒尺度为0.1～1mm，常采用950～10