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热处理的新工艺

一、形变热处理

形变热处理是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强

化和相变强化综合效果的工艺方法。

形变强化和相变强化相结合的一种综合强化工艺。它包括金属材

料的范性形变和固态相变两种过程，并将两者有机地结合起来，利

用金属材料在形变过程中组织结构的改变，影响相变过程和相变产

物，以得到所期望的组织与性能。

形变热处理的主要优点

①将金属材料的成形与获得材料的最终性能结合在一起，简化了

生产过程，节约能源消耗及设备投资。②与普通热处理比较，

形变热处理后金属材料能达到更好的强度与韧性相配合的机械性能。

有些钢特别是微合金化钢，唯有采用形变热处理才能充分发挥钢中合

金元素的作用,得到强度高、塑性好的性能。例如09MnNb钢正常轧

制后屈服强度（σs）为39kgf/mm2，-40℃梅氏（Mesnager）冲击值(αK)

为0.63kgfm/cm2·；经正火后，-40℃的αK可提高到6～8kgfm/cm2,·

而σs下降5kgf/mm2；如采用控制轧制（形变热处理工艺之一），强

度与韧性都可进一步提高：αs约45kgf/mm2,-40℃的αK可达6～

12kgfm/cm2·。由于以上原因，形变热处理已广泛应用于生产金属与

合金的板材、带材、管材、丝材，和各种零件如板簧、连杆、叶片、

工具、模具等。

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塑性变形

形变热处理工艺中的塑性变形（范性形变），可以用轧、锻、

挤压、拉拔等各种形式；与其相配合的相变有共析分解、马氏体相

变、脱溶等。形变与相变的顺序也多种多样：有先形变后相变；或在

相变过程中进行形变；也可在某两种相变之间进行形变。

二、真空热处理

真空热处理是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术，

真空热处理所处的真空环境指的是低于一个大气压的气氛环境，包括

低真空、中等真空、高真空和超高真空，真空热处理实际也属于气氛

控制热处理。真空热处理是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下

进行的，真空热处理可以实现几乎所有的常规热处理所能涉及的热处

理工艺，但热处理质量大大提高。与常规热处理相比，真空热处理的

同时，可实现无氧化、无脱碳、无渗碳，可去掉工件表面的磷屑，并

有脱脂除气等作用，从而达到表面光亮净化的效果。

真空热处理的优点

优点：1.有防止氧化作用2.真空脱气作用3.脱脂作用4.处理工

件无氢脆5.淬火变形小6.真空热处理工艺稳定性和重复性好7.能

耗少8.操作安全减少污染。

真空热处理的缺点

1.有些合金元素在真空中蒸发较大2.设备投资大

三、可控气氛热处理

可控气氛热处理是在防止工件表面发生化学反应的可控气氛或

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单一惰性气体的炉内进行的热处理。

可控气氛热处理的条件

制备气氛的气源我国在掌握和推广可控气氛过程中，在

解决气氛问题上走过了漫长的道路。最早的吸热式气氛发生炉主要用

液化气，即纯度较高的丙烷或丁烷。近年已证实，我国的天然气资源

丰富，为用甲烷制备吸热式气氛创造了良好的条件。

设备能密封的炉型；自动化程度高，生产柔性大，适用性

强的多用炉生产线等；因而发展前途广，市场需求大。

四、激光热处理

激光技术是本世纪60年代初诞生，而且发展极为迅速的一门高

新技术。它的发展与渗透，带动了其他学科和技术的发展，激光技术

已成为本世纪高新技术产业的主要支柱之一。

激光加工技术是激光技术在工业中的主要应用，激光加工技术加

速了对传统加工工业的改造，提供了现代工业加工技术的新手段，影

响很大。激光加工是指用高功率激光束对工业用零部件进行切割、热

处理、焊接、打孔等等，与传统加工方法相比，激光加工的特点是：

激光束能量高度集中，加工区域小，因而热变形小，加工质量高、精

度高，加工件不受尺寸、形状限制，不需冷却介质，而且无污染，噪

声小，劳动强度低，效率高。激光加工技术的产业化正在我国兴起。

激光热处理是一种