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20世纪20年代末，随着电真空技术的发展，出现了真空热处理工艺，当时还仅用于退火和脱气。由于设备的限制，这种工艺较长时间未能获得大的进展。60～70年代，陆续研制成功 气冷式真空热处理炉、冷壁真空油淬炉和真空加热高压气淬炉等，使真空热处理工艺得到了新的发展。在真空中进行渗碳，在真空中等离子场的作用下进行渗碳、渗氮或渗其他元素的技术进展，又使真空热处理进一步扩大了应用范围。真空渗氮有人称为真空排气式氮碳共渗，其特点是通过真空技术，使金属表面活性化和清净化。在加热、保温、冷却的整个热处理过程中，不纯的微量气体被排出，含活性物质的纯净复合气体被送入，使表面层相结构的调整和控制、质量的改善、效率的提高成为可能。经x射线衍射分析证实，真空渗氮处理后，渗层中的化合物层是ε单相组织，没有其他脆性相（如fe3c、fe3o4）存在，所以硬度高，韧性好，分布也好。“白层”单相ε化合物层可达到的硬度和材质成分有关。真空渗氛时，将真空炉排气至较高真空度0.133pa（1×10-3torr）后，将工件升至，530～560℃，同时送入氨气或nh3+cxhy+n2o复合气体，并对各种气体的送入量进行精确控制，炉压控制在0.667pa（5torr），低压状态能加快工件表面的气体交换,活跃的n元素(或n,c)来自化学反应及nh3(或在处理温度500-570℃nh3和cxhy的裂解),保温3～5h后，用炉内惰性气体进行快速冷却。不同的材质，经此处理后可得到渗层深为20～80μm、硬度为600～1500hv的硬化层。

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