38CrMoAl鋼是常用的典型滲氮用鋼，其中鋁與氮有極大的親和力，是形成氮化物，提高滲氮層強度、硬度的主要合金元素。A1N很穩(wěn)定，到約1000℃溫度在鋼中不發(fā)生溶解。由于鋁的作用使鋼具有良好的滲氮性能。此鋼經(jīng)過氮化熱處理后表面硬度高達(dá)1100～1200HV(相當(dāng)于67～72HRC)。鋼中的鉻、鉬也能形成氮化物，提高滲層硬度；還能提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，消除因含鋁造成的晶粒粗大，提高鋼的強度和韌度。此外，鉬還有消除鋼的回火脆性作用。38CrMoAlA鋼的淬透性并不高，油淬時其臨界直徑為Φ30mm左右。厚度在50m

氣體滲碳熱處理操作時應(yīng)注意以下問題：(1)在開始滴油以前，要非常仔細(xì)地檢查爐蓋各配合部位是否保證密封，使內(nèi)外氣體隔絕。爐蓋密封不嚴(yán)，常常是降低應(yīng)有滲碳能力的最主要因素。最好在爐體與爐蓋之間墊一層約5mm厚的石棉線，并在開爐前檢查壓蓋的各個螺栓是否完備，如果有的不能保證旋緊時，應(yīng)換成合適的。(2)經(jīng)常檢查爐內(nèi)滲碳過程進(jìn)行狀態(tài)是否良好，并應(yīng)經(jīng)常對排出的廢氣進(jìn)行分析。在工作過程中，可把廢氣引出點燃，根據(jù)火焰顏色、長度和形狀判斷爐內(nèi)的工作情況。在正常狀態(tài)下，火焰應(yīng)是穩(wěn)定的，有一定長度(約100～120mm)，呈淺黃色，沒有

氣體滲氮的準(zhǔn)備工作主要包括設(shè)備準(zhǔn)備和零件準(zhǔn)備兩方面的內(nèi)容：(1)設(shè)備準(zhǔn)備①滲氮前對控溫儀表，液氨瓶、流量計、氨分解測定儀、各種管路系統(tǒng)做全面檢查，保證設(shè)備的正常運行和使用；爐內(nèi)溫差應(yīng)小于10℃。②干燥劑常用氧化鈣(CaO)、氯化鈣(CaCl2)等，焙燒過的氧化鈣如失效，應(yīng)更換或烘干。③滲氮介質(zhì)采用水的體積分?jǐn)?shù)小于0. 2%的液氨為好。④根據(jù)零件的形狀、尺寸、質(zhì)量和技術(shù)要求準(zhǔn)備好吊具，使用前應(yīng)認(rèn)真檢查是否完好可靠，并清洗干凈。(2)零件準(zhǔn)備①滲氮零件的表面要細(xì)致光滑，不得粗糙，表面不得有拉毛、碰傷及生銹等缺陷。不能及

滲碳熱處理前，滲碳件需要做好以下準(zhǔn)備：(1)滲碳工件表面不得帶有鐵銹、油斑和水分，所有的鐵銹應(yīng)用噴砂或用砂布除掉，或采用酸浸除銹方法。常用的方法有硫酸酸洗法和鹽酸酸洗法。硫酸酸洗法采用硫酸水溶液，其質(zhì)量濃度為50～200g/L，酸洗溫度通常在60～80℃范圍內(nèi)。硫酸是氧化性酸，其酸洗的速度低于鹽酸，有時為加快酸洗速度，可配以超聲波作為輔助手段。鹽酸酸洗法采用鹽酸水溶液，其質(zhì)量濃度為50～200g/L，酸洗溫度通常在40℃以下。鹽酸是～種還原性酸，具有很強的酸洗能力，使用時，它還可能造成氧化皮下金屬基體的過腐蝕。因此

淬火熱處理前鋼件的原始狀態(tài)和原始組織對淬裂的影響很大。(1)生產(chǎn)實踐證明，在結(jié)構(gòu)鋼中，鑄造狀態(tài)、鍛造狀態(tài)、焊接狀態(tài)、熱軋狀態(tài)和冷軋狀態(tài)的工件，由于管理不當(dāng)，遺漏了預(yù)備熱處理或未進(jìn)行正確的預(yù)備熱處理，常常是造成淬火裂紋的重要原因。處于這些狀態(tài)的工件，由于粗大的奧氏體晶粒未得到消除，重新淬火時這些粗大組織將被“遺傳”，使得淬火馬氏體組織粗大，脆性增大；同時，由于粗大的原始組織則會引起組織的不均勻性增大，內(nèi)應(yīng)力增大，這些都會導(dǎo)致形成淬火裂紋。(2)淬火前原始組織中的珠光體形態(tài)的影響，對原始組織為片

熱處理工藝有著和其他冷、熱加工工藝完全不同的特點，為了掌握熱處理的工作技能，操作者應(yīng)對熱處理工藝操作的特點及一般知識有較全面的認(rèn)識。(1)首先操作者應(yīng)按“三定”（定人、定機、定工種）的要求進(jìn)行考核，合格后發(fā)給操作證，之后才能上崗操作。(2)熱處理是將工件放在一定的設(shè)備（介質(zhì)）中加熱、保溫和冷卻，通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的組織來控制其性能的工藝方法。(3)熱處理是工件制造過程的中間工序，它受前后工序的制約，要求操作者必須了解工件熱處理前后的加工工序，即工藝流程。(4)熱處理是在高溫下進(jìn)行的，

(1)熱處理工序單個或一批工件，一個或一組工人，在同一工作地，連續(xù)完成工件的部分或全部熱處理工藝過程，簡稱工序。(2)整體熱處理對金屬材料或工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理工藝。(3)局部熱處理僅對工件的某一部位或幾個部位進(jìn)行熱處理的工藝。(4)預(yù)備熱處理為了調(diào)整原始組織，以保證工件最終熱處理或（和）切削加工質(zhì)量而預(yù)先進(jìn)行的熱處理工藝。(5)最終熱處理為獲得工件所需要的性能，全面地滿足工件的技術(shù)要求而進(jìn)行的熱處理工序。(6)補充熱處理補充熱處理是在最終熱處理之后，為了進(jìn)一步提高工件的性能或延長工件的使用壽命，提高工件的

熱處理工裝的制造涉及若干加工技術(shù)與工藝裝備，如鑄造、鍛造、切削加工、焊接、鉗工等，一般是由專門部門按工裝設(shè)計圖樣進(jìn)行制造。對于零星工件或機修配件、工模具等，因數(shù)量少、規(guī)格多和結(jié)構(gòu)變化大，生產(chǎn)現(xiàn)場有時也需要臨時自制或改制部分工裝，這就要求有較高技術(shù)等級和生產(chǎn)經(jīng)驗豐富的老師傅自制。在設(shè)計熱處理工裝時，對于大批量工件的熱處理，應(yīng)根據(jù)工件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點設(shè)計制作熱處理工裝，一般應(yīng)考慮以下問題。(1)對工件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求做具體分析，應(yīng)最大限度地滿足技術(shù)要求。(2)保證工裝能安全可靠地承載工件，完成熱處理工藝過程，并具有較

熱處理中可控氣氛得到了廣泛的應(yīng)用，應(yīng)注意以下幾個問題：(1)制備可控氣氛的氣源。氣源充足，產(chǎn)氣質(zhì)量穩(wěn)定，適應(yīng)范圍廣，成本低，容易獲取。早期的吸熱式氣氛制備使用的氣源主要是液化氣。液化氣供應(yīng)不足，丙丁烷純度不高，提純后價格增高使氣氛制備成本增大。采用滴注式氣氛解決部分問題，但生產(chǎn)成本高；氮甲醇裂解氣合成是一條解決問題的途徑。目前使用的直生式氣氛是一條解決氣源的重要途徑。(2)能源的選擇和消耗。熱處理加熱大多采用電阻爐，操作方便。從能源利用率上看，電阻爐的熱效率可達(dá)80%，考慮發(fā)電效率和輸變電損失，綜合熱效率約30%。

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彈簧熱處理質(zhì)量檢查包括熱處理前檢查與熱處理后檢查：1)熱處理前質(zhì)量檢查：①鋼材的軋制表面往往就是制成彈簧后的表面，故不應(yīng)有裂紋、折疊、斑疤、發(fā)紋、氣泡、夾層和壓入的氧化皮等。②表面脫碳會顯著降低彈簧的疲勞強度，應(yīng)按規(guī)定檢驗脫碳層的深度。2)熱處理后質(zhì)量檢查：①肉眼或低倍放大鏡觀察彈簧表面的不應(yīng)有裂紋、腐蝕麻點和嚴(yán)重淬火變形。②硬度及其均勻性符合規(guī)定。大量生產(chǎn)時，允許用銼刀抽檢硬度，但必須注意銼痕位置應(yīng)不影響彈簧的最后精度。③金相組織應(yīng)是托氏體或托氏體和索氏體的混合組織。④板簧裝配后，通常還要進(jìn)行工作載荷下的永久變形

造成冷作模具損壞的因素很多，模具熱處理工藝的好壞是提高模具使用壽命的一個關(guān)鍵因素，必須引起足夠的重視。熱處理工藝不合適，易使模具尺寸發(fā)生變化；冷作模具產(chǎn)生變形、開裂、硬度過高或過低、硬度不均勻等，其根本原因是淬火或回火工藝不當(dāng)。采用線切割加工冷作凸、凹模，加工后產(chǎn)生了變形甚至開裂，尤以碳素工具鋼為甚。要解決這個問題，除選用合金鋼以外，正確選擇鋼材牌號和掌握鍛造工藝，制訂正確的模具熱處理工藝是非常重要的措施。一些內(nèi)腔復(fù)雜的緊固件冷作模具，在線切割加工前，不僅要求硬度高、強度和韌性好，更重要的是要保證淬透性。在保證力學(xué)

10月10日，2016熱處理（上海）新技術(shù)發(fā)展論壇議程暨上海市熱處理年會在上海新國際博覽中心舉行。上午進(jìn)行的是上海市熱處理年會，匯報2015年換屆后2016年上半年的工作情況。下午2016熱處理（上海）新技術(shù)發(fā)展論壇上，我公司設(shè)備事業(yè)部部長宋學(xué)鋒代表江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公司參加此次論壇，并與全國熱處理學(xué)會理事趙程教授作了題為《等離子滲氮技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用》的演講。                      

滲碳件常用熱處理工藝及適用范圍主要有以下幾種：（1）直接淬火、低溫回火。組織及性能特點：不能細(xì)化鋼的晶粒。工件淬火變形較大，合金鋼滲碳件表面殘留奧氏體量較多，表面硬度較低。適用范圍：操作簡單，成本低廉，用來處理承受沖擊載荷不大的零件，適用于氣體滲碳和液體滲碳工藝。（2）預(yù)冷直接淬火、低溫回火。淬火溫度800~850℃。組織及性能特點：可以減少工件淬火變形，滲層中殘留奧氏體量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奧氏體晶粒沒有變化。適用范圍：操作簡單，工件氧化、脫碳及淬火變形均小，廣泛應(yīng)用于細(xì)晶粒鋼制造的各種工具。（3）

低真空脈沖離子氮化(LDMC)是一項新技術(shù)(新設(shè)備、新工藝)，較傳統(tǒng)的(LD)離子氮化具有很多優(yōu)點，首先是脈沖離子氮化具有物理參數(shù)單獨控制、工藝參數(shù)獨立調(diào)節(jié)且變動范圍大的特性；由于脈沖電源對弧光放電的抑制作用，因此對于很多零件無需堵孔、可獲得高質(zhì)量的表面、絕無灼傷；能提高層深、節(jié)能、能提高設(shè)備的利用率；可在深孔、窄縫、微孔內(nèi)實現(xiàn)離子氮化。

滾動軸承鋼的預(yù)備熱處理是球化退火，鋼經(jīng)下料、鍛造后的組織是索氏體+少量粒狀二次滲碳體，硬度為255~ 340HBW，采用球化退火的目的在于獲得粒狀珠光體組織，調(diào)整硬度至207~ 229HBW，便于切削加工及得到高質(zhì)量表面。一般加熱到790~ 810℃燒透后再降溫至710~ 720℃保溫3～4h，使金相組織全部球化。滾動軸承鋼最終熱處理為淬火+低溫回火，淬火切忌過熱，淬火后立即回火，經(jīng)150~160℃回火2~4h，以去除應(yīng)力、提高韌性和穩(wěn)定性。滾動軸承鋼淬火、回火后得到極細(xì)的回火馬氏體，分布均勻細(xì)小的粒狀碳化物(5%

量具用鋼的熱處理關(guān)鍵是要保證量具具有高的尺寸穩(wěn)定性。淬火應(yīng)力的松弛，馬氏體的分解，殘留奧氏體的轉(zhuǎn)變，是引起量具在保存和使用過程中尺寸變化的因素。因此，一般量具熱處理的特點是：淬火后進(jìn)行深冷處理（溫度在-50~-80℃），使殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，然后低溫回火(150~160℃)，以減少淬火應(yīng)力，保證較高的硬度，并使淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體。為使量具尺寸進(jìn)一步穩(wěn)定，在精磨后再進(jìn)行一次時效處理。量具鋼熱處理的主要特點是在保持高硬度與高耐磨性的前提下，盡量采取各種措施，使量具在長期使用中保持尺寸穩(wěn)定。量具在使用過程中隨

可控氣氛熱處理能夠得到廣泛的應(yīng)用在于其有以下優(yōu)點：(1)減少零件加熱時的燒損，實現(xiàn)零件的無氧化淬火、退火、回火等熱處理工藝。從而節(jié)約了零件加工的材料，提高了熱處理零件的質(zhì)量，減少加工工序，節(jié)約人力、物力。(2)減少或防止零件加熱過程的脫碳。提高零件熱處理后的耐磨性和疲勞強度，為防止脫碳而增加的零件加工余量和精加工設(shè)備；減少了不必要的資源浪費。實現(xiàn)零件的光亮淬火、退火、回火等先進(jìn)熱處理工藝。(3)可控氣氛進(jìn)行滲碳或碳氮共滲，能夠嚴(yán)格地控制零件表面的碳含量，零件表層碳含量分布情況以及滲層厚度。滲碳或碳氮共滲得到一個高質(zhì)

氣體滲碳的工藝操作要點主要有以下七個方面：1、對滲碳前的準(zhǔn)備工作，操作者首先要熟習(xí)零件圖、對照實物了解滲碳技術(shù)要求、按照滲碳工藝文件確定滲碳工藝參數(shù)、熟習(xí)實物尺寸大小、選擇合適的工裝夾具以及滲碳爐膛的規(guī)格大小等?？梢院藢Σ馁|(zhì)、磨火花，打光譜或進(jìn)行化學(xué)成分分析，若發(fā)現(xiàn)差錯立即停止生產(chǎn)。檢查零件外觀有無裂紋、有無深刀痕跡，若有油污應(yīng)清洗，非滲碳部位涂防滲涂料或?qū)⑷胁垮冦~，孔洞不滲碳應(yīng)堵耐火泥。零件裝在夾具或料盤上，零件之間應(yīng)有5～10mm的間距，使?fàn)t氣循環(huán)暢通、滲碳均勻。應(yīng)準(zhǔn)備好內(nèi)外試樣，內(nèi)試樣應(yīng)放在爐膛的規(guī)定位置。對

黑色組織是指鋼件在碳氮共滲后，在金相檢測中發(fā)現(xiàn)滲層中出現(xiàn)的黑色斑點、黑色帶及黑色網(wǎng)組織，這些統(tǒng)稱黑色組織，又叫內(nèi)氧化。黑色組織出現(xiàn)在合金鋼的共滲層中，高溫下爐氣中的水汽、氧氣、二氧化碳與鋼中的合金元素相互作用而被氧化，使表層、次表層的合金元素“貧化”。降低了奧氏體的穩(wěn)定性，使等溫轉(zhuǎn)變圖左移，共滲后經(jīng)淬火通過托氏體、貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)而最終形成了氧化物、托氏體和貝氏體的混合組織。由于托氏體、貝氏體易腐蝕，在光鏡下呈現(xiàn)黑色。黑網(wǎng)、黑帶在拋光時不腐蝕，有時也能看到，但腐蝕后更清楚。高氧勢氣氛中的氧原子，