2.2.4 化學(xué)熱處理的潛力得到發(fā)揮
除滲碳、碳氮共滲以外的化學(xué)熱處理，尤其是鋼在鐵素體狀態(tài)下的化學(xué)熱處理,，其特點(diǎn)是工件畸變小,，對(duì)提高機(jī)器零件耐磨減摩性能,，提高抗疲勞,、抗腐蝕性能和抗咬合能力以及節(jié)能降耗有明顯效果。自上世紀(jì)60年代機(jī)械部機(jī)械科學(xué)研究院研制成功鹽浴氮碳其滲(軟氮化)和無(wú)毒原料氮碳共滲,，并在生產(chǎn)上應(yīng)用以來(lái),，又陸續(xù)開發(fā)出碳氮硼三元共滲、氨+吸熱型氣氛,、氨+空氣,、氨+二氧化碳的氣體氮碳共滲和氮氧共滲以及低氰鹽浴滲氮、拋光,、氧化的QPQ技術(shù)和LT鹽浴氮碳共滲在汽車,、摩托車、輕紡機(jī),，機(jī)床,，工模具、緊固件,、儀器儀表,、兵器等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。由于效果好,、成本低,，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、毒性很小,，特別受到上列行業(yè)外資企業(yè)和外銷產(chǎn)品企業(yè)的青睞,。
氣體滲氮雖然工藝周期長(zhǎng)，但因滲層硬度高,，提高零件耐磨性效果好,，且工件畸變小，在機(jī)床精密零件中廣泛應(yīng)用,。上海交通大學(xué)潘健生教授在1980年代即對(duì)控制滲氮技術(shù)開展了系統(tǒng)研究。通過(guò)對(duì)氨分解率(H2)的精確控制,，可以獲得預(yù)想的鋼件滲層含氮量和理想的組織結(jié)構(gòu),，在生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。山東工業(yè)大學(xué)(現(xiàn)為山東大學(xué)材料工程學(xué)院)和江蘇機(jī)械研究所(現(xiàn)為鑄鍛熱處理研究所)在1970年代研發(fā)出可得到脆性小的單相 Fe2B層的固體滲硼法和粒狀滲硼劑商品,。武漢材料保護(hù)研究所亦于同期開發(fā)出硼砂鹽浴滲金屬技術(shù)(類似日本的T.D法),。二者在提高冶金、礦山機(jī)器零件和模具壽命上充分發(fā)揮出了化學(xué)熱處理的潛力,。
2.2.5 離子熱處理的盛行
早在1970年代初北京機(jī)床研究所就研成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)10A離子滲氮試驗(yàn)裝置,。此后，離子滲氮技術(shù)的研究在全國(guó)各地如雨后春筍船開展起來(lái)。對(duì)工藝參數(shù),、滲層組織和性能之間的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究,，探索了鋼中含碳量和合金元素以及原始組織、溫度,、時(shí)間,、壓力、氣體介質(zhì)成分對(duì)滲層組織的影響,。判明了形成γ,、ε相，γ’+ε或ε+Fe3C復(fù)合相化合物層以及無(wú)化合物層的條件,，測(cè)定了鋼件在多種服役條件下最適宜的組織形態(tài),。這些結(jié)論對(duì)離子滲氮的擴(kuò)大應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。到1980年末全國(guó)已有上千臺(tái)離子滲氮設(shè)備,、數(shù)十家離子滲氮設(shè)備制造廠,、興起了一場(chǎng)推廣離子滲氮技術(shù)的高潮。
除離子滲氮外,，許多科研單位,、大專院校還開展了離子滲碳、碳氮共滲,、離子軟氮化,、硫氮和碳氮硫共滲、離子滲硼等技術(shù)的研究開發(fā),，但由于技術(shù)復(fù)雜,、生產(chǎn)成本高、環(huán)保和安全衛(wèi)生等因素,，未得到廣泛應(yīng)用,，生產(chǎn)應(yīng)用最廣的還是離子滲氮。
離子鍍滲技術(shù)的研究和應(yīng)用也是我國(guó)熱處理技術(shù)進(jìn)步的范例,。太原工業(yè)大學(xué),，北京聯(lián)合大學(xué)和電子部第一研究所對(duì)離子鍍滲機(jī)理、工藝參數(shù)的優(yōu)選,、鍍層質(zhì)量和工藝的關(guān)系進(jìn)行了深入研究,，開發(fā)出了多層輝光離子滲金屬和多弧離子鍍技術(shù)，不僅可以在金屬制品表面獲得致密的TiN沉積層,，得到W,、Mo、Cr,、Ni等單元素鍍滲層,，而且還可以使W,、Cr、Mo,、V等元素按不同組合和比例同時(shí)滲入普通鋼材,，使其表面得到相當(dāng)厚的類似高速鋼成分的鍍滲層，從而代替昂貴的高速鋼,。
2.2.6 激光和電子束熱處理
激光熱處理的試驗(yàn)研究起始于1979年,。最初是在250W的小功率激光器上用小試樣驗(yàn)證了鋼表面相變硬化的效果。目前二氧化碳激光器已能做到10kW的功率,，激光器,、導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)和5坐標(biāo)工作臺(tái)都能自行制造。
開展了激光和電子表面相變硬化,、熔化凝固,、表面涂復(fù)和表面合金化的試驗(yàn)研究。激光相變硬化在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套,、彈性聯(lián)軸節(jié)主簧片,、紡織機(jī)錠桿、量具塊規(guī),、鑿巖機(jī)氣缸等機(jī)器零件上獲得應(yīng)用,。一汽、二汽,、北京內(nèi)燃機(jī)總廠,、西安內(nèi)燃機(jī)配件廠都已建立起缸套的激光硬化生產(chǎn)線。
十幾年來(lái),，從國(guó)外引進(jìn)的大功率二氧化碳激光器有十?dāng)?shù)臺(tái)之多,。目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備已基本取代進(jìn)口。
大功率激光器的研制和生產(chǎn)單位有華中理工大學(xué),、上海光機(jī)所,、沈陽(yáng)機(jī)電設(shè)計(jì)院、中科院北京自動(dòng)化所等,。承擔(dān)國(guó)家863科研項(xiàng)目,、在激光熱處理應(yīng)用上有貢獻(xiàn)的單位有沈陽(yáng)金屬所、北京機(jī)床所,、北京市機(jī)電研究院,、原機(jī)械部北京機(jī)電所、長(zhǎng)春機(jī)械研究所等,。原機(jī)械部北京機(jī)電研究所和中科院自動(dòng)化所合作研制了15KW的電子束熱處理裝置。
2.2.7熱處理質(zhì)量的嚴(yán)格控制
