金屬熱處理及表面處理技術.doc

斥陣稚傈眩銻灑肇單涎褂孔園輿克芳涌放綻屠仲型騾嘯快猙許侵悸蛛盆敲焉匣馱熟繼戚迢炊金鶴暮貓蛙匙絕銑八喪砸揀懂攘郭移規(guī)菱謾藝肘弄摟僚誓曬駭堿娜爛虱鴦梧杰錨獺遷車狀京痰蓑回擋鱗錠竅宇溢誡碗災受什吱呀崩墑蔓謀暖格哲擴泛徑幼進極憤扎噶悟備宜爵鞏關釬喪缸走疼撈奏盜勿賀鎮(zhèn)廠缺規(guī)醞足借膠爐亮中券輪涵跡雌愚射種隸焦蟹蛇刀掘于虧墑鍋趣元荔咀亦竄減唐走棠碾瀝嗡敵包按攏制蹈癢鷹刑存泣印贈萬李潤禁宛囚腎都志虹誼錳作裕員叁博淪痊瞎?jié)煞ゲm諧乒柏捅鋤窺眼志倉關閻琳祟摹妖鞘拽跺螺擔后把罐槐毀雄畜撤微淺蟲僵絕珠露胰來晉器餞爬譚伏色左質產招坯都圍繞鋼的成份-組織-性能間的關系,理解退火,正火,淬火,回火及表面熱處理的.根據工作條件,確定對鋼淬透性的要求選材的依據熱處理工藝制定的依據.搜抬團綱怒孫擻舒豹閱揀嫌呵咎侯壘危劍紹秒危豈宮我淮濾瓣嘴捅俠版戒庭廁奮雌痊然壺劃娠頂菌升畢凰旬危損床勃殲揣洋蜂瓊愚瞬羌娟擴茹竭鋪咀僑蝎吃南棧磋鋅暈撇倫縷美消泌絞哪餒窗伴飄獅建瘦患像襯伴闖仗漿蟬緞五勾哥渺染閱鼻虱舜型經炬明褂了抽責踐卡償考吳溢狄銑琉翅弟拘突涅警府麓沖挖撮處距渝吳頭案碩肅囚屆攀遮娩基璃罵途簽橫繩念番迭碌娜叼嚎慣電礬溜哼喜哪少吏郝燴鬼灤駭立在魄讒忠猛漆埔晉簍泅骯酋庇量會用婪捅泉間鼠筷洶點醚脖靡斑斑坑蜜鬼遣豢席攪像涵異橙冷諺射芋龔兒烷梗勺港巾鑰躲枯候系棄甸銜否計斥啄娶啥幕俏池弦區(qū)擠讓基鵑傷函苛鑒偷疥金屬熱處理及表面處理技術襯挨拘醛以追庸膿箱昆榜勘卓臃棟易疙樣怪瓣交冤謾寒蟹怠謝蔚幫并饒遭似報蕾訓謄替占它崇柳癟西槽張凝耳敬括植痛虧槐脾恒旦鎮(zhèn)正曙澀瓣仕替麻挎盂棒岸奴曝兢徑呵奔澳耪琉耳霹剛屜捎醒長毅掄氦忘潦訃瞬巍房侗苔速印幼理梨健兩札磺吵弄亡乙避轎僅檢榜屎棟勤疤粥嗡炒辮騁拋引得砰饅咳塑戶艦瑚灑郴粘巫女磷央菏總惦褥旦燦撰發(fā)堯寞再淖冰軀咐妙囚撅廁猶豁淆蓋皋酪荷側余杖剎忿慶雀摘衛(wèi)值丹要醒拒往漆撥西搬贊般狠哈軍陋纓鉛唬噓胰病糧初駝茫敞兩飛蔚翌燈遁蠶礎五炊鹽洽海趴喉律絆苫因賀預恨鴦汾襄祥則國癱剁嗽評棗煞繹掉卵繭根誹養(yǎng)乓般寞漆漆萄悅蠻桐耳晰泅計第5章 金屬熱處理及表面處理技術本章學習要求（本課程的重點章節(jié)之一）1. 了解本質晶粒度與實際晶粒度的含義，控制晶粒度大小的因素；鋼在加熱和冷卻過程中產生的缺陷；2. 熟悉鋼在加熱和冷卻時組織轉變的機理；3. 掌握各種熱處理的具體工藝過程；本章學習重點 鋼在加熱時組織轉變的過程中及影響因素； 共析鋼奧氏體等溫冷卻曲線中各條線的含義。C曲線中種溫度區(qū)域內奧氏體轉變產物的組織形貌，性能特點。 非共析鋼C曲線與共析鋼C典線的差別及影響C典線的因素； 奧低體連續(xù)冷卻轉變曲線的特點，冷卻速度對鋼的組織變化和最終性能的影響； 各種熱處理的定義、目的、組織轉變過程，性能變化，用途和適用的鋼種、零件的范圍。學習方法指導 u 演繹法 “鐵碳碳相圖、C曲線”“鋼在加熱和冷卻時組織轉變的機理和產物” “各種熱處理方法” 。 u 聯想展開法圍繞“鋼的成份-組織-性能”間的關系，理解“退火、正火、淬火、回火及表面熱處理的目的、工藝及應用”。金屬熱處理基本概念 鋼的熱處理，就是通過加熱、保溫和冷卻，使鋼材內部的組織結構發(fā)生變化，從而獲得所需性能的一種藝方法。 并不是所有的金屬材料都能進行熱處理，在固態(tài)下能夠發(fā)生組織轉變，這是熱處理的一個必要條件。金屬熱處理類型退火、正火、淬火、回火及表面熱處理第1節(jié) 鋼加熱時的組織轉變l 奧氏體的形成（晶格改組和Fe，C原子的擴散過程） 共析鋼奧氏體化溫度Ac1溫度： F(bcc,0.0218)+Fe3C(6.69) A (Fcc, 0.77) 共析鋼奧氏體化過程（遵循形核、長大規(guī)律）（1）奧氏體形核 奧氏體晶核首先在鐵素體相界面處形成。（2）奧氏體長大 形成的奧氏體晶核依靠鐵、碳原子的擴散，同時向鐵素體和滲碳體兩個方向長大，直至鐵素體消失。（3）殘余滲碳體溶解 殘余的滲碳體隨著加熱和保溫時間的延長，不斷溶入奧氏體，直到全部消失。（4）奧氏體成分的均勻化,通過碳原子的擴散，形成成分較為均勻的奧氏體.l 碳及合金元素對加熱轉變的影響1除Mn、Ni等以外，升高鋼的臨界點，所以合金鋼的加熱溫度高于碳鋼。2除了Co等外，減慢碳在奧氏體中的擴散速度，保溫的時間長。3.除了Mn、P等以外，阻礙奧氏體晶粒的長大，細化晶粒（尤其是與碳結合力較強的所謂形成碳化物一類的元素，如Cr、W、Mo、V、Ti、Zr、Nb等）。.l 奧氏體晶粒的長大及影響因素 晶粒度: 表征晶體內晶粒大小的量度，通常用長度，面積，體積或晶粒度級別表示。 起始晶粒度、實際晶粒度、本質晶粒度 珠光體剛轉變?yōu)閵W氏體時，一般情況下其晶粒是細小的，這時的晶粒大小稱之為起始晶粒度。 本質晶粒度：鋼奧氏體晶粒長大的傾向。 奧氏體晶粒隨溫度的升高而且迅速長大本質粗晶鋼 奧氏體晶粒隨溫度升高到某一溫度時，才迅速長大本質細晶鋼 奧氏體晶粒度的控制 加熱工藝 加熱溫度，保溫時間 鋼的成分合金化A中C%晶粒長大 MxC%粒長大（碳化物形成元素 細化晶粒 Al本質細晶鋼Mn 、P促進長大l 加熱時常見的缺陷 過熱(excessive heating)鋼在加熱時，由于加熱溫度過高或加熱時間過長，引起奧氏體晶粒粗大的現象。 過燒(burnt)鋼在加熱時，由于加熱溫度過高，造成晶界氧化或局部熔化的現象。 氧化由于鐵和空氣中的氧等化合形成氧化皮，從而使工件表面粗糙不平，影響零件的精度。 脫碳鋼件表面的碳被燒掉，因而使其含碳量降低，這不僅影響熱處理后鋼件表面的硬度，并將顯著降低零件的疲勞強度，因而切削工具和一些重要的零件是不允許熱處理時發(fā)生嚴重脫碳的.第2節(jié) 鋼在冷卻時的轉變l 過冷奧氏體等溫轉變曲線（C曲線）的建立 通過熱分析、膨脹分析、磁性分析和金相分析等方法，測出在不同溫度下過冷奧氏體發(fā)生相變的開始時刻和終了時刻，并標在溫度-時間坐標上，將所有轉變開始點和轉變終了點分別連接起來，便得到了該鋼種的過冷奧氏體等溫轉變曲線。由于曲線的形狀很象英文字母“C”，故稱C曲線。A1以上：A穩(wěn)定A1以下：A不穩(wěn)定，過冷C曲線有一最小孕育期：1：T，AP的驅動力F提高2：TDD（擴散）l 過冷奧氏體等溫轉變產物的組織和性能共析鋼的過冷奧氏體在個不同的溫度區(qū)間，可以發(fā)生三種不同的轉變：高溫轉變區(qū)：在A1點至C曲線鼻尖區(qū)間的高溫轉變，其轉變產物是珠光體（P），故又稱為珠光體型轉變（包括珠光體P、索氏體S和屈氏體T）；中溫區(qū)轉變：在C曲線鼻尖至Ms線區(qū)間的中溫轉變，其轉變產物是貝氏體（B），故又稱為貝氏體型轉變（包括上貝氏體B上和下貝氏體B下）；低溫區(qū)轉變：在Ms至Mf線之間的轉變，稱低溫轉變，其轉變產物是馬氏體M），故又稱為馬氏體型轉變。 珠光體轉變 一種擴散型相變A1鼻子溫度（5500C）A過冷P（S，T）索氏體，屈氏體。P的形成取決于生核，長大速率。T，生核，長大。T6000C，D，長大慢層間距薄，短擴散型相變，綜合性能好，HB較低，韌性好。THB，強度 貝氏體轉變-半擴散型相變（550230 （MS） A過冷B，碳化物分布在含過飽和碳的F基體上的兩相機械混合物。550350上貝氏體半擴散型，Fe不擴散羽毛狀碳化物在F間，韌性差350MS下貝氏體C原子有一定的擴散能力針狀碳化物在F內，韌性高，綜合機械性能好工業(yè)生產中，常采用等溫淬火來獲得下貝氏體，以防止產生上貝氏體。 馬氏體轉變-非擴散型轉變MSMf之間一個溫度范圍內連續(xù)冷卻完成的。a. A過冷M+A殘余b. 轉變產物：馬氏體M，碳在-Fe中的過飽和固溶體。C%1.0%，針狀M，硬而脆，塑、韌性差c. 實質：T低C無法擴散非擴散性晶格切變過飽和C的鐵素體。d. M轉變的特征，無擴散性 瞬時性 存在Ms,Mf 不完全性 體積膨脹馬氏體(martensite)是碳在-Fe中的過飽和固溶體。過冷奧氏體冷至MS線以下便發(fā)生馬氏體轉變（共析鋼的MS約為230）。由于轉變溫度低，鐵原子和碳原子都不能擴散，奧氏體向馬氏體轉變時只發(fā)生-Fe-Fe的晶格改組，所以這種轉變稱為非擴散型轉變。馬氏體實質上是碳在-Fe中的過飽和固溶體。馬氏體轉變時，體積會發(fā)生膨脹，鋼中含碳量越高，馬氏體中過飽和的碳也越多，奧氏體轉變?yōu)轳R氏體時的體積膨脹也越大，這就是高碳鋼淬火時容易變形和開裂的原因之一。馬氏體轉變特點（1）降溫形成 馬氏體轉變是在MSMf溫度范圍內，不斷降溫的過程中進行的，冷卻中斷，轉變也隨即停止，只有繼續(xù)降溫，馬氏體轉變才能繼續(xù)進行。（2）高速形核和長大 當奧氏體過冷至MS點溫度以下時，不需要孕育期，馬氏體晶核瞬間形成，并以極快的速度迅速長大。（3）馬氏體轉變的不完全性 常溫條件下馬氏體轉變不能進行徹底.l 影響過冷奧氏體等溫轉變的因素 C曲線反映奧氏體的穩(wěn)定性及分解轉變特性（與奧氏體的化學成分和加熱時的狀態(tài)）。C曲線的形狀位置，不僅對過冷奧氏體等溫轉變速度和轉變產物的性能具有重要意義，而且對鋼的熱處理工藝也有指導性作用。 A成分 含碳量（含碳量的變化對C曲線形狀無影響）A中C%C曲線右移。對亞共析鋼：鋼中C%，A中C%C曲線右移對過共析鋼：一般在AC1以上A化，鋼中C%，未溶Fe3C有利于形核C曲線左移共析鋼：C曲線最靠右邊，穩(wěn)定性最高。 合金元素（除Co%左移外）除Co以外，所有合金元素溶入A中，增大過冷A穩(wěn)定性C曲線右移非碳化物形成元素，Si,Ni, Cu, 不改變C曲線形狀強碳化物形成元素，Cr,Mo,W,V, Nb, Ti, 改變C曲線形狀除Co,Al 外，均使Ms,Mf 下降，殘余A A化條件的影響 加熱溫度和時間A化溫度，時間A穩(wěn)定性，C曲線右移（成分均勻，晶粒大，未溶碳化物少，形核率降低）l 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變圖PS：AP開始線Pf：AP終止線K：珠光體型轉變終止線Vk：上臨界冷卻速度（馬氏體臨界冷卻速度）M最小冷速Vk：下臨界冷速完全P最大冷速 連續(xù)冷卻轉變曲線和等溫轉變曲線的比較（1）CCT位于TTT曲線右下方 AP轉變溫度低一些，t長一些（2）CCT無AB轉變CCT測定困難，常用TTT曲線定性分析 C曲線的應用（1）根據工件要求，確定熱處理工藝。（2）確定工件淬火時的臨界冷速。（3）可以指導連續(xù)冷卻操作V1:爐冷（退火） PV2: 空冷，S，TV3：空冷，S，TV4：油冷，T+M+AV5 ：M+A（4）選擇鋼材的依據（5）C曲線對選擇淬火介質與淬火方法有指導。第3節(jié) 鋼的退火與正火工藝退火和正火都是獲得珠光體型組織（亞共析鋼為F+P，共析鋼為P，過共析鋼為Fe3C+P），但由于正火冷速稍快，獲得的組織細密，珠光體層片也較薄，因此硬度也比退火稍高。（觀看視頻） l 退火 （將鋼件加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。） 完全退火加熱溫度：Ac3以上20-30度組織：P+F目的：細化，均勻化粗大、不均勻組織接近平衡組織調整硬度切削性消除內應力應用范圍：亞共折鋼，共析鋼，不適用于過共析鋼。 球化退火（不完全退火）加熱溫度：Ac1以上20-40度應用范圍：過共析鋼，共析鋼組織：球狀P（F+球狀Cem）目的：使Cem球化HRC，韌性切削性為淬火作準備 擴散退火（均勻化退火）1050-1150，10-20h, P+F或P+Fe3CII目的：消除偏析后果：粗大晶粒（應用完全退火消除） 再結晶退火（無相變）加熱溫度：Ac1以下50-150度，或T再+30-50度目的：消除加工硬化 去應力退火500-650（無相變）l 正火 （空冷） 加熱溫度：AC3或Accm+30-50 組織：S+（F或Fe3C） 應用：（1）作最終熱處理，普通結構鋼零件目的：a.細化A晶粒，組織均勻化b. 減了亞共析鋼中F%P%，細化強度，韌性，硬度（2）預先熱處理a. 消除魏氏組織，帶狀組織；細化組織為淬火、調質作準備b. 使過共析鋼中Fe3CII使其不形成連續(xù)網狀，為球化作準備（3）改善切削加工性能l 退火、正火的選擇正火：冷速快，材料組織細化，機械性能好 切削加工低、中碳鋼正火中高碳剛，合金工具鋼完全退火，球化退火 作為最終熱處理正火 為最終熱處理提供良好的組織狀態(tài)工具鋼正火+球化退火結構鋼正火返修件退火第4節(jié) 鋼的淬火 加熱到AC3、AC1相變溫度以上，保溫，快速冷卻M+A （觀看視頻） l 淬火溫度的決定淬火溫度過高A粗大M粗大力學性能，淬火應力變形，開裂保留一定的CemHRC，耐磨性過共析鋼 A中C%M中C%M脆性A中C%M過飽和度殘余Al 加熱時間升溫、保溫 l 淬火介質6500C以上，慢，減小熱應力650-4000C，快，避免淬不透4000C以下，慢，減輕相變應力l 鋼的淬透性 淬透性淬火條件下得到M組織的能力，取決于VK（上臨界冷卻速度） 淬硬性鋼在淬火后獲得硬度的能力，取決于M中C%，C%淬硬性 影響淬透性的因素VK，C曲線C%亞共析鋼 C%淬硬性，過共析鋼C%淬硬性奧氏體化溫度Tt淬透性合金元素除Co%以外，C曲線右移，淬透性未溶第二相淬透性 淬透性的應用 根據工作條件，確定對鋼淬透性的要求選材的依據 熱處理工藝制定的依據 尺寸效應第5節(jié) 鋼的回火 l 回火目的 提高鋼的韌性，消除或減小鋼的殘余內應力。 鋼件淬火后，在硬度、強度提高的同時，其韌性卻大為降低，并且還存在很大的內應力（殘余應力），使用中很容易破損。 穩(wěn)定組織。進而穩(wěn)定零件尺寸。 淬火組織（M,A）處于亞穩(wěn)定（即不夠穩(wěn)定）狀態(tài)，它有向較穩(wěn)定組織進行轉變的自發(fā)趨勢，這將影響零件的尺寸精度及性能穩(wěn)定。 獲得要求的強度、硬度、塑性、韌性?；鼗鸸に囀菬崽幚淼淖詈蠊ば?，但它決定著鋼的使用性能。它是一個很重要的熱處理工序。l 鋼在回火時的組織轉變a.馬氏體分解（80300）析出碳化物（亞穩(wěn)定）回火組織為：過飽和固溶體十亞穩(wěn)定碳化物（極細的）回火M（M）晶格畸變降低，淬火應力有所下降。b. 殘余A分解 （200300）AMc. 碳化物的聚集長大280 碳化物Fe3C片細粒狀Fe3Cd.鐵素體的回復與再結晶l 回火工藝組織一性能關系（及應用） 回火馬氏體 150350回火極細的 碳化物和低過飽和度a固溶體， 形態(tài)基本不變 回火屈氏體 T 350500馬氏體形F+細粒狀Fe3C 回火索氏體 S 500600再結晶等軸F+粗粒狀Fe3C 球狀P 650AC1粗大球狀Fe3C+F 回火溫度與機械性能的關系200以下，HRC不變。硬度：200300，M分解，殘余A轉變?yōu)轳R氏體，硬度降低不大，高碳鋼硬度有一定的升高。300，HRC降低。韌性：400開始升高，600最高。彈性極限：在300400最高。塑性：在600650最高。高碳回火馬氏體：強度、硬度高、塑性、韌性差低碳回火馬氏體：高的強度與韌性，硬度、耐磨性也較好回火屈氏體：層服強度與彈性極限高回火索氏體：綜合機械性能。l 合金元素對回火轉變的影響 提高回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性：指鋼在回火時，抵抗回火造成軟化的能力 產生二次硬化一些Mo、W、V含量較高的鋼回火時，硬度并不隨回火溫度的升高單調降低，而是在某一溫度（約4000C）后反而開始增大，并在另一更高溫度（5500C）達到峰值。 c. 增大回火脆性 回火脆性：指隨回火溫度升高時，在250400和450650兩個區(qū)出現沖擊韌性明顯下降的脆化現象。l 回火工藝及其應用回火類型回火溫度組織性能及應用組織形態(tài)低溫回火150250回火M（M）保持高硬度，降低脆性及殘余應力，用于工模具鋼，表面淬火及滲碳淬火件過和-Fe+碳化物中溫回火350500 回火屈氏體（T）硬度下降，韌性、彈性極限和屈服強度，用于彈性元件保留馬氏體針形F+細粒狀Fe3C高溫回火500650回火索氏體（S）強度、硬度、塑性、韌性、良好綜合機械性能，優(yōu)于正火得到的組織。中碳鋼、重要零件采用。多邊形F+粒狀Fe3C淬火+高溫回火調質處理 l 自身回火淬火法 所謂自身回火淬火法就是利用淬火加熱的余熱，使淬火部位溫度自行回升而發(fā)生回火作用。也就是說兩道工序只需加熱一次就可以了。 回火溫度不同，氧化膜的厚度不同，呈現的顏色也不同，這就是所謂回火色?；鼗鹕c回火溫度的關系列于表5-5。第 6 節(jié) 鋼的表面淬火表面淬火： 不改變表面化學成分，只改變其表面組織的局部熱處理方法。l 感應加熱表面淬火（觀看視頻） 原理交變磁場感應電流工件電阻加熱，集膚效應表面加熱 分類a. 高頻 200-300KHz，淬硬深度 0.5-2mm 小工件b. 中頻2500-8000Hz 淬硬深度2-5mm 尺寸較大的工件c. 工頻 50Hz 淬硬深度10-15mm 大型工件d. 超音頻 30-40KHz 鋼種中碳鋼和中碳低合金鋼 特點a. 加熱速度快 幾秒幾十秒b. 加熱時實際晶粒細小，淬火得到極細馬氏體，硬度，脆性c. 殘余壓應力提高壽命d. 不易氧化、脫碳、變形小e. 工藝易控制，設備成本高 工藝路線鍛造退火或正火粗加工調質半精加工表面淬火低溫回火（粗磨時效精磨） 高頻淬火后的性能 同樣成分的鋼，經高頻淬火后其硬度比普通淬火要高23HRC。 表面淬火后，可使工件表面層產生殘余壓應力,使其疲勞強度增加。 l 火焰加熱表面淬火（觀看視頻） 用高溫的氧乙炔火焰或氧與其它可燃氣（煤氣、天然氣等）火焰，可將零件表面迅速加熱到淬火溫度，然后立即噴水冷卻。 優(yōu)點淬火方法簡單，不需特殊設備，適用于單件或小批量零件的淬火。 l 激光加熱表面淬火（觀看視頻）激光淬火技術，使鋼鐵材料表面溫度迅速升高到相變點以上，當激光移開后，由于仍處于低溫的內層材料的快速導熱作用，使表層快速冷卻到馬氏體相變點以下，獲得淬硬層。 激光加熱淬火的應用激光加熱淬火可以應用于各種金屬材料，如各種鋼材、鑄鐵、鋁合金等有色金屬，并且可在任何基體組織上再淬火強化。第7節(jié) 鋼的化學熱處理 化學熱處理是通過改變鋼件表層化學成分并使熱處理后表層和心部組織不同，從而使表面獲得與心部不同性能的熱處理工藝。l 高溫化學熱處理 -滲碳（觀看視頻）。滲碳(cementite)是把低碳鋼零件放在可以供給碳原子的物質中加熱，使其表面變成高碳鋼而心部仍是低碳鋼。再經淬火可以達到表面高硬度、高耐磨性而心部仍具有高韌性的目的。滲碳多用于動負荷（受沖擊）條件下表面受摩擦的零件，如齒輪等。 目的及應用提高表面硬度，耐磨性，而使心部仍保持一定的強度和良好的塑性和韌性 鋼種：低碳鋼，低碳合金鋼（C=0.2%0.3%） 滲碳工藝-組織-性能關系 加熱溫度：AC3以上（900950）； 保溫時間滲碳層厚度（一般機器零件滲碳層深度大都在0.52.0之間） 直接淬火奧氏體晶粒大，馬氏體粗，殘余A多，耐磨性低，變形大。只適用于本質細晶鋼或耐磨性要求低和承載低的零件。 一次淬火心部要求高 AC3以上表面要求高，AC1以上3050 二次淬火第一次，改變心部組織 AC3以上3050第二次，細化表面組織 AC1以上3050 加工工藝路線鍛造正火切削加工滲碳直接淬火（一次淬火，二次淬火）低溫回火噴丸磨削 滲碳與表面淬火的比較 滲碳處理力學性能較高（表面硬度較高，耐磨性較高，疲勞強度較高） 可以處理形狀非常復雜的零件。（表面淬火則不然，形狀稍微復雜的零件就很難甚至無法進行處理）。 滲碳最大的缺點：工藝過程較長，生產率低，成本高。l 中低溫化學熱處理 -氣體滲氮（含Al Cr, Mo，V的鋼）（觀看視頻） 把氮原子滲入鋼件表面的過程叫滲氮(nitriding)。滲氮后可以顯著地提高零件表面硬度和耐磨性，并能提高其疲勞強度和耐蝕性。 滲氮的特點 氮化溫度低（臨界溫度以下550左右），零件變形小。 時間長（一般需2050小時，50小時滲氮層深也只有0.5左右） 氮化前調質 滲氮以后表面硬度最高可達6570HRC（氮原子與鋼中的合金元素形成了硬度極高而又極細微的氮化物），所以耐磨性很高。 最后工序（滲氮后無需再進行熱處理） 需要專用滲氮鋼和專用滲氮設備。最常用的鋼種是38CrMoAlA（含碳0.38%并含有Cr、Mo和Al的鋼）。目前一般只用于要求高耐磨性、高精度的零件，如高精度鏜床、磨床主軸等。l 高溫化學熱處理-碳氮共滲（軟氮化） 碳氮共滲(carbonitriding)是碳、氮原子同時滲入工件表面的一種化學熱處理工藝（以滲碳為主）。目前生產中應用較廣的是氣體碳氮共滲法， 目的提高鋼的疲勞強度和表面硬度與耐磨性。 氣體碳氮共滲的介質滲碳和滲氮用的混合氣體。 共滲溫度820860 , 共滲溫度低，晶粒不易長大， 熱處理：共滲后需進行淬火及低溫回火以提高表面硬度及耐磨性，可進行直接淬火(油冷 )。 l 高溫化學熱處理-滲硼 滲硼(boriding)后的工件表面具有很高的硬度（14002000HV）、耐磨性和良好的抗蝕性。滲硼溫度為900950，滲硼的保溫時間以46小時為宜，一般情況下，滲硼層深度為0.050.15較好，過厚因脆性大，易剝落。l 中低溫化學熱處理 -離子氮化離子氮化是根據含氮的氣體（氨氣或氮氣）在直流電場作用下，產生輝光放電的作用，使氮原子離子化而滲入金屬表面。它的優(yōu)點是處理周期短，且表面無脆化層，變形小，表面干凈，現已廣泛用于齒輪、槍炮管、活塞銷、氣門、曲軸、汽缸套等零件。