金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度較慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。

化學熱處理的目的

①提高零件的耐磨性 采用鋼件滲碳淬火法可獲得高碳馬氏體硬化表層；合金鋼件用滲氮方法可獲得合金氮

58～62及HV800～1200。另一途徑是在鋼件表面形成減磨、抗粘結薄膜以改善摩擦條件，同樣可提高耐磨性。例如，蒸汽處理表面產(chǎn)生四氧化三鐵薄膜有抗粘結的作用;表面硫化獲得硫化亞鐵薄膜，石龍熱處理，可兼有減磨與抗粘結的作用。近年來發(fā)展起來的多元共滲工藝，如氧氮滲，熱處理廠，硫氮共滲，碳氮硫氧硼五元共滲等，能同時形成高硬度的擴散層與抗粘或減磨薄膜，有效地提高零件的耐磨性，特別是抗粘結磨損性。

　②提高零件的疲勞強度 滲碳、滲氮、軟氮化和碳氮共滲等方法，都可使鋼零件在表面強化的同時，在零件表面形成殘余壓應力，有效地提高零件的疲勞強度。

　　③提高零件的抗蝕性與抗高溫氧化性 例如，**音頻熱處理，滲氮可提高零件抗大氣腐蝕性能；鋼件滲鋁、滲鉻、滲硅后，與氧或腐蝕介質作用形成致密、穩(wěn)定的Al2O3、Cr2O3、SiO2保護膜，提高抗蝕性及高溫抗氧化性。

　　通常，模胚熱處理，鋼件硬化的同時會帶來脆化。用表面硬化方法提高表面硬度時，仍能保持心部處于較好的韌性狀態(tài)，因此它比零件整體淬火硬化方法能更好地解決鋼件硬化與其韌性的矛盾。化學熱處理使鋼件表層的化學成分與組織同時改變，因此它比高、中頻電感應、火焰淬火等表面淬火硬化方法效果更好。如果滲入元素選擇適當，可獲得適應零件多種性能要求的表面層。

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