热处理

表面硬化是热化学工艺之一。在这一过程中，工件的表层与碳活性介质反应而渗碳，然后淬火，从而改善部件表层的机械性能（例如磨损）。

渗碳的温度通常是880至950℃。在零件渗碳硬化之后，通常需要回火以减少由硬化产生的应力并实现所需的强度。

一系列不同的系统，例如箱式炉和连续炉可用于表面硬化。通常是用油作为淬火的介质。

• 表面硬度高
• 耐磨性好
• 抗冲击性强

真空硬化是一种工件在与保护性气氛相对的真空中加热的热处理工艺，其有如下优点：

• 预先存在的氧化物的分解
• 对大多数金属而言，光亮、无氧化物处理，特别是无晶间氧化（IGO）
• 没有污染风险，例如“氢脆”，“增碳”，特别是对需要良好抗疲劳性的高强度钢
• 高压气体淬火变形较小
• 在环境方面，真空热处理过程干净
• 生产灵活，每个批次从室温重新启动

向钢的表面添加氮的工艺，通常以氨气为原料。渗氮过程是长时间在相对较低的温度即480℃至530℃之间进行，过程中不发生淬火从而形成非常硬的表面。氮化后不需要进一步的热处理。

• 高耐磨性和抗擦伤性
• 变形小
• 产生耐腐蚀层
• 减少摩擦系数
• 表面耐高温和回火阻抗为约500℃

离子氮化是在350℃和600℃之间进行的化学热处理工艺之一。

带正电的离子以高冲击速度撞击在炉壁（阳极）前面作为阴极连接的工件。

最初，这种离子轰击导致工件表面的非常强烈的清洁（溅射），随后是表面的加热和氮化。

与气体氮化相比的优点

• 变形小
• 适应于不同磨损类型的渗层控制
• 部分氮化更容易实现
• 环保、气体消耗少
• 不锈钢氮化不需要额外的活化处理
• 钛氮化

由于表面上的致密氧化物层，不锈钢的氮化比其它材料复杂得多。这意味着在氮化之前去除氧化层的活化过程至关重要。

优点

• 提高表面强度和耐磨性，特别是粘合耐磨性
• 保持耐腐蚀性

退火是指在给定温度下对工件在给定的时间内进行处理，随后冷却，以适应所需的材料性能。

• 主要的退火处理如下
• 消除应力退火
• 软退火
• 球化退火
• 扩散退火
• 等温退火
• 完全退火
• 重结晶退火
• 固溶退火