真空退火、正火、真空淬火、真空回火、调质…… 这些真空热处理你分的清楚吗？真空热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。

1.真空热处理

真空热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为真空热处理准备良好的金相组织。其真空热处理工艺有真空退火、正火、时效、调质等。

1）真空退火和正火

真空退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用真空退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。真空退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的真空热处理作准备。真空退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

2）时效处理

时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。

为避免过多运输工作量，对于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件（如座标镗床的箱体等），应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。

除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。

3）调质

调质即是在真空淬火后进行高温真空回火处理，它能获得均匀细致的真空回火索氏体组织，为以后的表面真空淬火和渗氮处理时减少变形作准备，因此调质也可作为预备真空热处理。

由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终真空热处理工序。

2.真空热处理工艺

真空热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

1）真空淬火

真空淬火有表面真空淬火和整体真空淬火。其中表面真空淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面真空淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面真空淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等真空热处理作为预备真空热处理。其一般工艺路线为：下料→锻造→正火（真空退火）→粗加工→调质→半精加工→表面真空淬火→精加工。

2）真空渗碳淬火

真空渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经真空淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。由于渗碳真空淬火变形大，且渗碳深度一般在0.5~2mm之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。

其工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗、半精加工→真空渗碳淬火→精加工。当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后，切除多余的渗碳层的工艺方案时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后，真空淬火前进行。

3）真空渗氮

渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不超过0.6~0.7mm），渗氮工序应尽量靠后安排，为减小渗氮时的变形，在切削后一般需进行消除应力的高温真空回火。