工件经过渗碳、碳氮共渗、渗氮、渗硼等表面合金化处理后，再进行直接的或再加热淬火。在这里，由于渗碳及碳氮共渗后的淬火已成为热处理强化不可缺少的环节，在此不再介绍。对淬火的要求应该是“硬韧结合，硬而不裂”，如果使表层残存压应力则更好。然而完全淬透的钢表层有残余拉应力，这是由于淬火冷却时的由表及里逐步降温，表层比心部更早地冷到Ms点而发生马氏体相变，使心部承受拉应力而表层承受压应力；当心部冷到Ms点进行马氏体转变时，则使心部承受压应力而表层承受拉应力。由于这个残余拉应力，会使完全淬透的工件的疲劳强度等降低。
图6-9 氮碳共渗+淬火的工艺示意图
1.渗氮（氮碳共渗）+淬火
这一复合热处理工艺过程称为渗氮（氮碳共渗）淬火，图6-9所示为氮碳共渗+淬火的工艺示意图。此类方法适用于心部也能淬透的钢，例如w（C）为0.95%～1.05%、w（Cr）为1.30%～1.65%的钢渗氮后再进行整体加热淬火和低温回火。工件渗氮后再淬火，则由于表层渗入氮而使Ms点降低，所以尽管表层冷得快，但比心部马氏体转变要迟，即使表层与心部相变顺序颠倒，使表层残余压应力，从而提高工件的疲劳强度。在奥氏体化过程中，渗氮物分解，同时氮原子向心部扩散固溶，在随后的淬火过程形成固溶氮、碳的马氏体并使工件表面获得残余压应力，因而可提高工件耐磨性和疲劳强度。试验表明，经上述处理，使用寿命可提高3～6倍。如果在渗氮淬火后再进行冷处理，使表层的马氏体化更充分，则表层的残余压应力更大、效果更好。
2.渗氮（氮碳共渗）+高频感应淬火(www.xing528.com)
渗氮通常是在调质后的工件上进行的一种表面硬化处理，通常工件渗氮或氮碳共渗后不再进行其他热处理。渗氮层虽硬但较浅（一般为0.2～0.5mm）。如在渗氮后再进行高频加热淬火，在高频加热时表层氮原子向心部基体扩散，对消除渗氮白亮层、减小脆性有好处。另一方面，通过淬火，得到了微细含氮的马氏体，不仅增加了工件硬化层深度，而且表面硬度也有所提高，因此，有较强硬的基体作后盾就能充分发挥坚硬的渗氮层的潜力。总之，采用这种复合处理与单独采用氮碳共渗或高频感应淬火相比较，复合处理有利于提高表面硬度，疲劳强度，并且增加了硬化层深度。
3.渗硼+淬火处理
一般认为，渗硼后的热处理对渗硼层的硬度影响不大，再加热淬火却改变了基体组织、性能及表面应力状态，避免了高硬度的渗硼层出现“蛋壳状”的单一硬脆层，从而对渗硼层的性能产生了影响。40Cr钢渗硼-空冷、渗硼-淬火-不同温度回火等复合处理，在滚动+滑动时的磨损曲线如图6-10曲线。40Cr钢渗硼-空冷、渗硼-淬火-高温回火基体体分别是粗片状珠光体、回火索氏体，硬度、强度均较低，承受压缩负荷能力较小，渗硼层易被压裂。渗硼-淬火-低温回火后，工件表面有压应力存在，在负荷作用下易萌生疲劳裂纹及其扩展，因此磨损失重较大。渗硼-淬火-中温回火得回火托氏体硬度为40～42HRC，硬度和强度均较高，加之渗硼层表面残余压应力的存在，均有利于充分发挥渗硼层的耐磨性。
图6-10 40Cr钢渗硼复合处理后的磨损曲线
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
