通过对工件表层的加热、冷却、改变表层组织结构，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组织，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，使工件整体的能力大大提高。表面热处理最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。
在渗氮零件的整个制造过程中，渗氮往往是最后一道工序，至多再进行精磨或研磨。渗氮零件的工艺流程一般为:锻造→正火(退火)→粗加工→调质→精加工→去应力→粗磨→渗氮→精磨→装配。
氮化前的预热处理包括正火(退火)、调质处理、去应力。
a.正火(退火)，其目的是细化晶粒、降低硬度、消除锻造应力。
b.调质处理，沉头内六角热处理，可以改善钢的加工性能，获得均匀的回火索氏体组织，胶南热处理，以保证零件心部有足够的强度和韧性，同时又能使渗氮层和基本结合牢固。
c.去应力处理，对于形状复杂的精密零件，在渗氮前应进行1~2次去应力，以减少渗氮过程中的变形。
304不锈钢
退火
SUS304不锈钢薄板形变硬化及退火软化 SUS304是一种 18-8 系的奥氏体不锈钢，通常用作冲压 垫圈类紧固件。由于其冲压在各部分材料的形变程度各不相同，大约在 15%~40% 之间，因此材料的加工硬化程度也有差异。 SUS304不锈钢薄板冷加工以后，六角栓热处理，微观上滑移面及晶界上将产生大量位错，致使点阵产生畸变。畸变量越大时，位错密度越高，内应力及点阵畸变越严重，使金属变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加，塑性指标伸长率、断面收缩率降低。 当加工硬化达一定程度时，如继续形变，便有开裂或脆断的危险，八孔钉热处理，成形后其残余应力极易引起工件自裂。在环境气氛作用下，放置一段时间后，工件会自动产生晶间开裂（通常称为“季裂”）。故在 SUS304 不锈钢冲压成形过程中，一般都必须进行工序间的软化退火， 即中间退火，以消除残余应力，降低硬度，恢复材料塑性，以便能进行下一道加工。
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