由于奥氏体在低温环境下非常不稳固及分解， 使原来的缺陷 ( 微孔及内应力集中的部份 ) 产生塑性流动而变成***细化， 因此只要将金属置于超低温环境下， 其中的奥氏体会转化成马氏体， 内应力因而消除。

在超低温时由于***体积收缩， Fe 晶格常数缩细而加强碳原子析出的驱动力， 于是马氏体的基体析出大量超微细碳化物， 这些超微细结晶体会使物料的强度提高， 同时增加耐磨性与刚性。

超低温度可转移金属原子的运能，螺母热处理， 使原子之间不能扩散分开从而使原子结合更紧密。

如果用碳钢进行渗氮，形成Fe 4N和Fe 2N较不稳定。温度稍高，就容易聚集粗化，表面不可能得到更高的硬度，U型栓热处理，并且其心部也不能具有更高的强度和韧性.

为了在表面得到高硬度和高耐磨性，同时获得强而韧的心部***，必须向钢中加入一方面能与氮形成稳定氮化物，另外还能强化心部的合金元素.如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等，均能和氮形成稳定的化合物.其中Cr、W、Mo、V还可以改善钢的***，提高钢的强度和韧性.

当前专门用于渗氮的钢种是38CrMoAlA，销钉热处理，其中铝与氮有极大的亲和力，是形成氮化物提高渗氮层强度的主要合金元素.AlN很稳定，到约1000C的温度在钢中不发生溶解.由于铝的作用使钢具有良好的渗氮性能，此钢经过渗氮表面硬度高达1100--1200HV(相当67--72HRC).38CrMoAlA钢脱碳倾向严重，各道工序必须留有较大的加工余量.

时效处理，指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸，性能随时间而变化的热处理工艺。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢，淬火后立即获得很高的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间（例如4~6昼夜）的室温放置后，平度热处理，这种淬火合金的强度与硬度显著提高，而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象，叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效，在一定温度下进行的时效叫人工时效。 时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间，使之产生时效工艺。

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