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一般情况下，钢的氧化脱碳同时进行，脱碳层由于被氧化，碳含量降低会明显降低钢的淬火硬度、耐磨性、及疲劳性能，高速钢脱碳会降低红硬性（如图2）。而真空合金热处理由于金属是在一定的真空度下加热，工件避免了与氧气接触，工件没有氧化，无脱碳，可以得到光亮的表面及较好的合金热处理质量，同时在真空状态下，也不会发生还原反应，合金热处理真空炉，也就不会发生增碳现象。从下面工件表面添加保护剂后与真空淬火时的金相图比较，可较明显看到真空合金热处理的优势所在。40Cr渗碳后火、回火处理，马氏体3级，合金热处理厂，残余奥氏体2级，少量颗粒状碳化物1级，表层及次表层马氏体组织粗细有别。40Cr真空淬火 组织为中碳马氏体以及少量黑色条状回火马氏体。加热均匀，表面无氧化脱碳。
加热温度是合金热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证合金热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和合金热处理的目的不同而异，合金热处理价格，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面合金热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学合金热处理的保温时间往往较长。冷却也是合金热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬
合金热处理残余力是指工件经合金热处理后终残存下来的应力，对工件的形状尺寸和性能都有重要的影响。当它过材料的屈服强度时，便弓|起工件的变形，过材料的强度就会使I件开裂，这是它有害的一面，应当减少和消除。但在条件下控制应力使之合理分布，就可以提零件的机械性能和使用寿命，变有害为有利。分析钢在合金热处理过程中应力的分布和变化规律，使之合理分布对提产品质量有着深远的实际意义。例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题E 3经引起了人们的广的重视。
