通过对工件表层的加热、冷却、改变表层***结构，获得所需性能的金属热处理工艺。钢件的表面热处理，可获得表面高硬度的马氏体***，而保留心部的韧性和塑性，提高工件的综合机械性能。如对一些轴类、齿轮和承受变向负荷的零件，可通过表面热处理，使表面具有较高的抗磨损能力，滚针外套热处理，使工件整体的能力大大提高。表面热处理***主要的内容是钢铁的表面淬火，可分为火焰表面淬火和感应加热表面淬火。
如果用碳钢进行渗氮，形成Fe 4N和Fe 2N较不稳定。温度稍高，就容易聚集粗化，表面不可能得到更高的硬度，并且其心部也不能具有更高的强度和韧性.
为了在表面得到高硬度和高耐磨性，同时获得强而韧的心部***，必须向钢中加入一方面能与氮形成稳定氮化物，另外还能强化心部的合金元素.如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等，均能和氮形成稳定的化合物.其中Cr、W、Mo、V还可以改善钢的***，提高钢的强度和韧性.
当前专门用于渗氮的钢种是38CrMoAlA，其中铝与氮有极大的亲和力，是形成氮化物提高渗氮层强度的主要合金元素.AlN很稳定，到约1000C的温度在钢中不发生溶解.由于铝的作用使钢具有良好的渗氮性能，扳手热处理，此钢经过渗氮表面硬度高达1100--1200HV(相当67--72HRC).38CrMoAlA钢脱碳倾向严重，各道工序必须留有较大的加工余量.
形变热处理工艺分类有多种，主要有低温形变热处理、高温形变热处理、变塑钢形变热处理和预先形变热处理等。
（1）低温形变热处理。主要分为低温形变淬火 （亚稳奥氏体的形变淬火） 和低温形变等温淬火。（1） 低温形变淬火。将钢加热到奥氏体状态，保持一定时间，然后急冷至Ar1（奥氏体分样温度线）以下，而高于Ms（上马氏体点） 的温度 （约500～600℃），待温度均匀后，进行形变 （压力加工），随后淬冷，青岛热处理，得到马氏体***。此法主要用于结构钢、工具钢、合金元素含量较高，过冷奥氏体比较稳定的钢种。（2） 低温形变等温淬火。与低温形变淬火工艺前段相似，但形变、等温在下贝氏体区域进行，淬冷后得到下贝氏体***。与低温形变淬火相比，离合器热处理，可用于合金元素含量略低的钢种。低温形变热处理可以使钢在塑性基本保持相近的情况下，保持工件具有较好的强度、韧性，并提高其寿命。其工艺特点是形变在相变之前完成。
（2）高温形变热处理 （稳定奥氏体的形变热处理）。主要分为高温形变淬火和高温形变等温淬火。（1） 高温形变淬火。将钢加热到稳定奥氏体状态，在该状态下形变，随后淬冷，得到马氏体***。此法应用广泛，对材料无特殊要求，一般碳钢、低合金钢均可应用。（2） 高温形变等温淬火。将钢加热到稳定奥氏体状态并发生形变后，在珠光体或下贝氏体区域进行等温转变，得到珠光体或下贝氏体***。此法应用也较广泛。高温形变热处理的形变过程也在相变前完成。
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