摘要：热处理是机械工业中重要的工艺技术，对发挥金属材料属性潜力，提升产品质量有着重要作用。本文着重对节能复合热处理技术与应用进行简要分析，基于现有设备的基础上通过节能复合热处理形式加工构件，不仅确保了工件质量又实现节能，达到热处理和节能环保的协调利用。
关键词：节能复合热处理技术；应用方法；研究分析
复合热处理并非某种热处理技术的叠加，而是结合构件应用属性需求与各种热处理技术特征的融合，实现互补，值得进一步推广应用。节能复合热处理技术技术工序简单、热处理时间短，有助于能源节约，缩减三废排放，提高复合热处理效果及应用价值。
一、表面合金化和淬火工艺复合
（一）淬火与氨化
合金化指的是构件渗碳、碳氮共渗、氨化、渗硼，随后加入热淬火，可适当降低淬火加热所需能源，有助于提升材料效果。首先，淬火与氨化。淬火与氨化复合处理技术起源于国外，叫做NDUR法。热处理技术对淬火的最高要求为硬度高、无变形裂缝，外层为残余压应力状态。实质上，完全淬透的刚表层存在拉应力。这主要是因为淬火冷却生成马氏体后，表层最先冷却至Ms点，但马氏体和过冷奥氏体比容有明显差异，心部承载压应力、表层承载拉应力。因为表层存在拉应力，导致完全淬透的构件疲劳强度减少。构件氮化后淬火主要因为表层渗入氮让Ms点缩小，表层冷却迅速，表层和心部比较，马氏体转变较晚。因为表层和心部变换顺序发生了变化，导致表层出现残余压应力能够提升构建疲劳强度。经过实践证明，这种处理方法能够提升构件生命周期5--6倍。若氮化淬火后展开冷处理，让表层的马氏体完全转变那么表层残余压力就会增加，强化效果理想。
（二）氮碳共渗与总体淬火
结合合金相变原理，氮碳共渗后的合金在奥氏体化阶段，氮化物逐渐分化，氮原子逐渐由心部分散生成固溶体。工件通过氮碳共渗后加热至临界点温度后淬火，淬火时把合金组织内生成氮碳的马氏体，当构件表层存在参与压应力后可以提升构件耐磨性与疲劳强度。
（三）高频淬火与氮碳共渗
以往热处理强调工构件氮碳共渗后不可再进行热处理，而事实上氮碳共渗后展开高频淬火能够提高疲劳强度。实践证明，中碳钢利用该种方法的后，相对于单纯高频淬火其强度可以提升至15%。这是因为氮碳共渗的构件外层具有氮化层，通过高频淬火表层的氮化物逐渐分分解，此时得到马氏体与剩余奥氏体组织。通过三种热处理工艺硬度分析得出：复合处理的硬化层硬度高于单纯高频淬火，单纯高频淬火硬化层与心部连接位置硬度变化加剧。当利用氮碳共渗和高频淬火复合处理的构件，硬度变化逐渐趋于平缓，提升了疲劳强度。因此，进行高频淬火构件复合处理有助于提升构件应用性能，挖掘材料潜力，便于提升表层硬度、疲劳强度。
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（四）高频淬火与氮化
氮化是一种表层强化的技术，氮化层只有0.2--0.5mm，机械生产时往往需要先进行氮化后再进行精加工。现实加工中可以看出：尽管氮化层硬度提高，不过表层过薄且脆，影响氮化件应用。若氮化后展开高频加热淬火，高频加热过程中表层氮原子把向心部基体分散，有助于消解氮化白亮层，提高柔韧性。此外，淬火也有助于获得固溶氮的细微马氏体，提升了构件硬度。因此，应用较强的基体能有助于氮化层作用发挥与利用。
二、表面化学热处理的复合
第一，渗碳淬火与低温渗硫。通过实验可知，金属构件渗碳淬火后在回火时渗入硫原子有助于提高润滑性，提高构件表面咬合度与耐磨性。因为低温渗硫和低温回火流程融合，不仅提升了产品属性又减少了能源消耗，两全其美。第二，低温渗硫和氮化。结合氮化处理技术，氮化处理有助于让合金得到较强的表层，氮化后复合为低温渗硫，也有助于提高构件表层耐磨效果与润滑效果，增强构件使用价值。第三，低温渗硫与高频淬火。高频淬火的主要作用是提升合金构件的耐磨效果与疲劳强度，并且可以提升硬化表层潜力。低温渗硫能够和高频淬火后的低温回火技术融合，具有节能作用。
三、淬火处理与不同回火温度的化学热处理
淬火构件通常要求经过回火处理改善其属性，融合不同种类的回火达到应用需求。关于不同温度回火的构件想要让其和化学热处理融合无法提升能源消耗与性能提高，软氮化是一种以渗氮为核心的低温碳氮共渗，钢的氮原子渗透过程中会有部分碳原子进入。相对于常规气体氮比较，渗层硬度低、脆性低，因而叫做软氮化。第一，软氮化与调质。调质处理选择高温回火，回火温度控制在500-650℃满足氮碳共渗处理温度要求。因此，调质时进行氮碳共渗中生成表层具有耐磨性与耐疲劳性。第二，调质与硫氮共渗。硫氮共渗一般是在550--570℃下，因为硫与氮共同深入构件表层，提升了构件耐磨性与抗疲劳选哪个，表层润滑，提升了合金构件的抗胶合水平。所以，调质处理的碳钢展开调质与硫氮共渗融合也具有节能效果。第三，分级淬火与氮碳共渗。因为钢制构件通过氮碳共渗后可以让构件表层具备耐磨、抗腐蚀的渗层，高速钢热导性差，淬火加热过程中为降低热应力，避免变形建议使用分级淬火。这种方法简化了加工流程、提升使用率，把氮碳共渗和分级淬火融合是一种理想的处理方法。
结语
综合分析，复合热处理作为一种复合型工艺技术可以开发材料潜力，提高构件性能与应用效果，最为重要的是节约能源、成本突入少、生产效率高。现阶段，常见的复合表面热处理工艺包含：等离子喷涂+激光表面改性复合、离子注入+气相沉积复合、激光淬火+化学热处理复合等，应用效果显著。
参考文献
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论文作者:胡燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
标签：表层论文; 构件论文; 氮化论文; 合金论文; 低温论文; 硬度论文; 应力论文; 《防护工程》2018年第26期论文;