滲碳只能改變零件表面的化學(xué)成分。為了使零件獲得外部硬度和內(nèi)部韌性，還必須進行淬火和低溫回火，以提高鋼的韌性，穩(wěn)定零件的尺寸。根據(jù)工件的組成、形狀和機械性能，通常采用以下熱處理方法。
1)直接淬火+低溫回火。
取出零件自熱處理爐進行直接淬火，然后回火以獲得表面所需的硬度。直接淬火有兩個條件：奧氏體晶粒度超過5-6級；滲碳層中沒有明顯的網(wǎng)狀和塊狀碳化物。20crmnti和其他鋼大多在碳化后直接淬火。
2)預(yù)冷直接淬火+低溫回火。
預(yù)冷的目的是減少零件變形，減少碳化物沉淀導(dǎo)致表面殘留的奧氏體。預(yù)冷直接淬火表面硬度略有提高，但顆粒沒有變化。預(yù)冷溫度應(yīng)高于Ar3，以防止鐵素體在心臟沉淀。溫度過高會影響預(yù)冷過程中碳化物的沉淀，增加殘留的奧氏體量，增加淬火變形。
3)一次加熱淬火+低溫回火。
將滲碳件快速冷卻至室溫，然后再加熱淬火和低溫回火，適用于淬火后對心臟強度高、韌性要求好的零件。
4)高溫回火+淬火+低溫回火。
殘余奧氏體在高溫回火后分解，滲層中的碳和合金元素以碳化物的形式沉淀，易于加工，殘余奧氏體減少，主要用于Cr-Ni合金鋼零件。
5)二次淬火+低溫回火。
將工件冷至室溫后，淬火兩次，然后在低溫下回火。這是一種保證心部和表面高性能的熱處理方法。兩次淬火有助于減少表面殘留的奧氏體數(shù)量。
6)二次淬火+冷處理+低溫回火。
也被稱為高合金鋼，以減少表面殘余奧氏體的熱處理，主要用于齒輪和軸部件。
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