中国热处理技术发展史(一)

1、中国热处处理技术术发展史史(一)唐 电、樊东黎黎1）唐电电 福州州大学教教授，福福建省热热处理学学会理事事长，全全国热处处理学会会理事22）樊东东黎 教教授级高高工，全全国热处处理学会会荣誉理理事长、中国热热处理行行业协会会荣誉理理事1、中国国古代的的热处理理 材料热热处理在在中国有有悠久的的历史。与世界界其他地地区相比比，中国国古代热热处理技技术的发发展有 明显的的区域特特色，在在某些方方面中国国的热处处理技术术落后于于其它地地区，但但也有许许多发明明和技术术在世界界 热处处理史上上处于遥遥遥领先先的地位位，其中中不少成成果还传传播到了了世界各各地，对对世界热热处理技技术的进进步起到到了直接

2、接的促进进作用。我国材料料热处理理技术的的发展，同其它它技术类类似，传传统的热热处理技技术经历历过从萌萌芽、建建立、发发展、鼎鼎盛到衰衰弱，最最后是现现代技术术的引入入、消化化和发展展的过程程。参考考我国古古代的分分期，可可以认为为，在远远古时期期，我国国的热处处理已经经开始出出现萌芽芽，在上上古时期期，我国国传统热热处理技技术开始始初步建建立；到到中古时时期，我我国传统统的热处处理技术术进一步步发展；在近古古时期，我国传传统热处处理技术术达到鼎鼎盛，在在近现代代时期，我国的的传统热热处理技技术逐渐渐衰弱，同时现现代技术术开始建建立和发发展。 在在远古时时期，我我国的热热处理已已经出现现萌芽。

3、古代热热处理技技术发展展的基础础是火。火的利利用是不不能不提提的。在在旧石器器时代，火主要要被用于于取暖照照明烹饪饪和驱赶赶野兽。中国古古人类在在用火方方面素有有传统。最迟在在46万万年前的的北京猿猿人时期期，我们们的祖先先已学会会了用火火。已有有的考古古资料表表明，北北京周口口店山顶顶洞人居居住的洞洞穴中发发现的灰灰烬，是是世界公公认的具具有典范范的人类类用火的的最早遗遗迹之一一1。中国国古代先先民将火火用于材材料热处处理是从从新石器器时代开开始的。 在新新石器时时代早期期，古代代先民在在劳动和和生活中中，经常常与泥土土打交道道，发现现泥土与与适量的的水混合合后，就就会有粘粘性和可可塑性，可

4、以用用手随意意地塑造造成各种种形状。泥坯凉凉干变硬硬，可盛盛东西，但泥器器怕水。过火的的泥坯不不怕水，这可能能是源于于一次偶偶然的发发现。从从此开始始，由于于火，由由于热处处理，使使粘土转转变为经经久、耐耐火、耐耐水的陶陶器。这这是人类类自觉进进行热处处理最早早事例。根据现现有考古古资料表表明，我我国陶器器出现在在距今77千11万年以以前，它它是世界界上最早早出现的的陶器。经测定定早期的的陶器大大都经历历750010000温度左左右的热热处理，这使得得泥坯中中的石英英、云母母、长石石等粘土土矿物发发生高温温转变。此后，人们对对陶器的的选料和和烧成条条件不断断实践，使我国国早期的的陶瓷工工艺远远

5、远领先于于世界其其它地区区2,3。普通泥泥质陶具具容易破破碎，我我国先民民又发明明了在泥泥土中加加入一定定量的砂砂，由于于在粘土土中加砂砂烧制成成夹砂陶陶器，使使材质的的膨胀系系数降低低，抗冷冷热稳定定性大大大提高。夹砂陶陶器在很很多新石石器时代代的遗址址均有发发现。 在夏朝朝和商朝朝时期，我国古古代先民民也开始始认识金金属、加加工金属属以及冶冶铸金属属。人类类应用铜铜的历史史可追溯溯到公元元前72250年年以前4。退火工工艺的发发明应该该说是人人类金属属热处理理的开端端。研究究表明早早期的铜铜及其合合金不经经过退火火是不适适宜进行行大形变变量加工工的55。铜铜及其合合金容易易发生加加工硬化化

6、，中间间退火产产生再结结晶使铜铜合金软软化，以以便进行行进一步步的加工工，这一一技术以以后广泛泛应用于于制造兵兵器和生生活器具具6。国外外采用锻锻造和退退火的工工艺对青青铜进行行加工处处理很早早就已经经出现7。中国古古代先民民应用铜铜及其合合金的历历史要晚晚于两河河流域。根据发发掘出的的早期器器物，有有的认为为我国约约于公元元前5千千年已有有冶金术术的萌生生8。迄今今所知的的中国最最早的金金属遗物物是临潼潼姜寨属属仰韶文文化半坡坡类型一一期遗址址发掘的的铜片、管。此此外，还还有山东东大汶口口文化遗遗址出土土的距今今约60000年年的红铜铜屑和辽辽宁建平平出自牛牛河梁红红山文化化遗址的的红铜环环

7、等。可可以认为为在大约约公元前前7千年年至第三三千纪出出现的远远古的金金属遗物物已经表表明金属属技术在在这块土土地上开开始萌生生。尤其其是公元元前3千千年后半半叶的龙龙山文化化时期，中国有有关的出出土铜器器有111类500多件。龙山文文化时期期的铜器器都属于于刀、锥锥、凿、钻一类类的小件件工具和和饰物，其成形形方法用用铸造或或锻造，有的刃刃具在加加工中可可能经过过退火处处理99。原原北京钢钢铁学院院冶金史史组110对对由甘肃肃永靖秦秦魏家遗遗址出土土的约公公元前117000年的青青铜锥的的分析表表明，其其基体组组织为再再结晶固固溶体，晶粒粗粗大，+共析组组织沿加加工方向向变形，很明显显该组织织

8、经历过过再结晶晶退火。古代兵兵器如剑剑、戢、斧、戈戈等，需需要进行行锻打成成锋刃，为防止止锻造过过程中的的开裂，须采用用锻间退退火处理理。“锻乃矛矛戈”是商周周时期有有关制作作兵器的的记载，有效地地应用退退火技术术，才能能制作出出制型复复杂、锋锋利异常常的宝剑剑。 退火还还在陨石石加工中中被应用用。陨铁铁实际上上属高铁铁镍合金金。居住住在两河河流域的的人类从从公元前前30000多年年以前就就开始使使用这一一“天赐”的金属属。为了了制造刀刀具或小小件物品品，他们们采用了了退火或或锻造工工艺88。这这是人类类最早的的钢铁热热处理。我国在在商周遗遗址中共共发现了了七件陨陨铁制品品144，有有经过锻锻

9、造和退退火加工工的痕迹迹。其中中年代最最久的是是19772年河河北藁城城台西村村商代遗遗址出土土的属公公元前114世纪纪的铁刃刃铜钺。在铁刃刃中有高高、低镍镍层状组组织，确确认系采采用含镍镍较高的的陨铁锻锻制而成成。另有有一件是是19777年在在北京平平谷县刘刘家河村村的商代代墓葬中中发现铁铁刃铜钺钺。其中中的铁刃刃被锻造造成2毫毫米左右右厚的薄薄片。这这一铁刃刃铜钺明明显是经经历过锻锻造和退退火加工工。相比比之下，中国的的陨铁加加工较两两河流域域晚些，这些制制品的退退火加工工是否是是中国先先民所为为，在国国际考古古学界仍仍有争议议。国外外有相当当多的学学者认为为，这一一件物品品很有可可能是从

10、从中东或或亚洲其其它地区区引入的的，他们们认为中中国用铁铁历史较较短，在在当时还还没有能能力进行行类似的的金属加加工111。 退火在在商代被被用于自自然金的的加工。自然金金主要来来源于天天然金块块和砂金金的熔块块。金的的早期一一个重要要用途是是做成很很薄的金金叶或金金片，来来装饰器器物。国国外早期期通常采采用冷加加工使金金片的厚厚度减到到百 分分之几毫毫米。中中国出土土的金制制品多为为饰物，如金臂臂钏、金金耳坠、金珥、金叶等等，出土土的商代代遗存中中还有相相当薄的的金箔。如安阳阳大司空空殷商墓墓出土的的金箔，其厚度度为0.010.0001mmm，经经原北京京钢铁学学院冶金金史教研研室分析析，其

11、晶晶粒大小小均匀、晶界平平直，认认为是采采用锻打打和退火火工艺制制成的12。由于于中国早早期在建建筑等方方面的大大面积装装饰需要要，促使使中国工工匠在金金箔的加加工中应应用了退退火处理理。退火火的应用用，使中中国商代代就拥有有金箔。 周朝，特别是是春秋战战国时期期，是我我国的冶冶铁术的的肇始时时期。这这期间出出现了固固体渗碳碳制钢术术。固体体渗碳是是采用将将工件埋埋入固体体渗碳物物质中进进行处理理的工艺艺技术，它是最最古老的的热处理理技术之之一。中中国固体体渗碳处处理大约约开始于于春秋时时期，其其年代大大约在公公元前77至前66世纪左左右，这这是金属属化学热热处理的的开端。固体渗渗碳钢可可以制

12、作作更加锋锋利、细细长的兵兵器，是是换代的的兵器材材料。中中国古代代的文献献越绝绝书对对此有描描述，“黄帝之之时，以以玉为兵兵，禹穴穴之时，以铜为为兵，当当此之时时(文中中指春秋秋时期，笔者注注)，做做铁兵，威服三三军”。固体体渗碳制制钢在我我国的应应用比国国外制铁铁业的发发源地落落后了大大约十个个世纪。采用固固体渗碳碳法制取取的产品品被称为为快炼铁铁。我国国出土的的块炼铁铁实物不不多，考考古证实实在春秋秋晚期墓墓葬中已已经出现现中碳的的块炼铁铁渗碳钢钢。如对对湖南长长沙杨家家山出土土的春秋秋晚期钢钢剑的分分析表明明8，其含含碳量为为0.55左右右，属块块炼铁渗渗碳钢制制品，其其年代为为公元前

13、前6世纪纪左右。 战国时时期，我我国古代代热处理理的一项项举世瞩瞩目的成成就是发发明了铸铸铁柔化化术。经经大量的的考古证证实，我我国铸铁铁的发明明大约在在春秋中中期。迄迄今发掘掘出年代代最早的的铸铁残残片是在在山西天天马曲村晋晋文化 墓葬中中出土的的。属于于战国早早期用白白口铸铁铁制成的的产品亦亦发掘出出十余件件133。中中国工匠匠为了克克服白口口 铸铁铁的脆性性，大约约于公元元前五世世纪发明明了适用用于铸铁铁柔化处处理的退退火技术术，在河河南洛阳阳战国早早期 灰灰坑出土土的铁锛锛，其内内部组织织为莱氏氏体，表表面有约约1毫米米左右的的珠光体体带。珠珠光体层层的存在在，使白白口铸铁铁具有韧韧性

14、，很很明显这这是通过过退火处处理得到到的组织织。与铁铁锛同坑坑出土还还有一个个铁 。这一铁铁已基本本绣蚀，其残部部经金相相检验表表明，其其基体组组织为铁铁素体脱脱碳层，石墨组组织为比比较完善善的团絮絮状退火火石墨。可以认认为这是是通过退退火得到到的展性性铸铁。据分析析其大约约是经过过在9000或稍高高的温度度下，进进行长时时间的退退火，使使渗碳体体分解，得到团团絮状的的石墨，欧洲同同类型的的可锻铸铸铁的出出现是在在17220年之之后114。 根据文文物考古古分析，中国古古代淬火火技术可可能最早早被应用用于块炼炼铁中。考古发发掘的一一件淬火火实物15是河北北易县燕燕下都武武阳台村村战国晚晚期遗址

15、址出土的的钢剑。其含碳碳量为00.50.6，整支剑剑身由高高碳层与与低碳层层相间组组成，刃刃部主要要由淬火火马氏体体所构成成。这是是典型的的块炼渗渗碳钢叠叠打锻造造的淬火火组织。经过锻锻打块炼炼铁，铁铁吸收了了炭份，减少了了夹杂物物就成为为钢。这这种钢组组织紧密密、碳分分均匀，适用于于制作兵兵器和刀刀具。这这一炼钢钢技术的的进一步步发展是是“百炼钢钢”技术。对战国国时期的的钢铁制制品的金金相分析析还发现现钢铁内内部有类类似回火火和正火火的组织织，我国国工匠可可能在无无意之间间应用了了类似于于回火和和正火的的工艺，从而拓拓展了钢钢铁制品品的用途途。 中国古古代金属属表面处处理主要要有“鎏金”、“

16、鎏银”和镀锡锡。最常常用的是是汞齐法法，即将将被镀金金属溶于于水银中中，然后后采用擦擦涂的方方法将其其被覆于于基材之之上。该该技术一一般应用用于铜器器的装饰饰处理。已知早早期的鎏鎏金物件件为山东东曲阜出出土的长长臂铜猿猿，墓葬葬年代为为春秋战战国之交交。陶弘弘景后来来对汞齐齐的作用用指出： “水银能能消化金金、银，使成泥泥，人以以镀物是是也。”中国古古代的玻玻璃制造造术也是是在周朝朝开始发发展起来来的。119766年在陕陕西省宝宝鸡茹家家庄地区区发掘出出的西周周都市遗遗址中，发现四四种不同同形式的的玻璃扁扁株和绿绿色玻璃璃管状项项链。此此外，还还在金村村、长沙沙、辉县县等地战战国墓葬葬中，出出

17、土过一一批白色色、翠绿绿色、暗暗绿色的的玻璃制制品，色色泽美观观，大都都半透明明。据分分析，它它们大多多是含铅铅、钡量量较高的的“铅钡玻玻璃”。与西西方常见见的“钠钙玻玻璃”在成分分上有很很大的差差异。“铅钡玻玻璃”的加工工温度低低，虽具具备多彩彩、晶莹莹的特点点，但有有易碎、透明度度差的缺缺点。 秦汉两两朝是我我国冶铁铁规模蓬蓬勃发展展的时期期，西汉汉的竖炉炉已发展展到相当当规模，南阳出出土的铸铸铁炉耐耐火砖的的复原情情况表明明，当时时的竖炉炉高约33-4米米，直径径2米，东东汉的太太守杜诗诗还发明明了鼓风风工效大大得多的的水排。而且在在两汉时时期，炒炒钢技术术已经普普及，用用此技术术可生产

18、产出熟铁铁。相应应的古代代热处理理加工也也出现了了全面发发展的状状况。这这时期的的工匠在在掌握和和应用钢钢铁退火火加工方方面取得得很大进进步。除除了对锻锻钢件实实施中间间退火以以外，以以退火作作为最终终的热处处理手段段看来也也被古代代工匠所所采用。满城11号汉墓墓和呼和和浩特二二十家子子出土的的同时代代的铠甲甲片都是是块炼铁铁材料，从其表表层的显显微组织织观察，为铁素素体组织织，其最最终的处处理工艺艺应属于于退火工工艺。此此外，原原北京钢钢铁学院院冶金史史研究室室对河南南出土的的1888件汉代代铁器进进行过金金相普查查。结果果表明被被普查的的铁器的的40属铸铁铁经脱碳碳处理而而制取的的钢件，其

19、中大大部分的的农具的的显微组组织均为为珠光体体和渗碳碳体，甚甚至有一一部分渗渗碳体已已经球化化。依此此可以看看出，古古代工匠匠对中、高碳钢钢实施的的是在7723附近长长时间的的退火，他们采采用了这这种方法法在某些些情况下下获得了了球化退退火组织织166。脱脱碳处理理是一种种化学热热处理。这一技技术秦汉汉两朝被被大量应应用来加加工白口口铁。灰灰口铁内内部的石石墨成片片状，是是性能较较好的铸铸铁，当当代的灰灰口铁是是靠添加加促进石石墨化元元素和控控制冷却却速度实实现的。中国古古代则很很早就获获得灰口口组织。北京钢钢铁学院院冶金史史教研室室曾经普普查了汉汉代的铁铁器，发发现在铸铸造生铁铁中灰口口铁占

20、221、麻口铁铁占4%，他们们认为汉汉代灰口口铁的生生产已属属成熟的的工艺，麻口铁铁则是生生产灰口口铁时偶偶然得到到的116。古代工工匠似乎乎已经知知道灰口口铁的性性能特点点，在满满城汉墓墓出土的的公元前前1122年的车车轴，用用的就是是灰口铁铁，其组组织中有有石墨，可起耐耐磨和减减摩的作作用。这这是发掘掘出的最最早的灰灰口铁。由于古古代的灰灰口铁含含硅量低低于现代代的灰口口铁，灰灰口组织织的获得得很可能能是灰口口化的退退火处理理的产物物。当然然，汉代代灰口铁铁也有可可能是依依靠控制制凝固的的冷却速速度而得得到。但但更可能能是对铸铸铁采用用了在窑窑炉中高高温退火火的方法法。更值值得注意意的是在

21、在被普查查的铁器器的内部部出现了了球墨组组织。球球状石墨墨是在鉴鉴定渑池池汉魏窖窖藏铁器器时发现现的。我我国的考考古工作作者通过过对某些些具有球球墨组织织的铁器器的分析析表明，其球状状石墨的的形貌、结构及及力学性性能与现现代靠添添加球化化剂获得得的石墨墨无异。球化等等级达到到现代球球墨铸铁铁金相标标准的112级。而国外外的研究究者是在在19442年对对意外获获得的高高韧性铸铸铁的金金相观察察后才进进而确定定出铸铁铁的球墨墨化退火火工艺17。汉代代在淬火火方面也也取得很很大成就就。这时时期发明明的“百炼钢钢”的主要要用于制制造兵器器的技术术。百炼炼钢折叠叠、锻打打次数很很多，碳碳分比较较多，组组

22、织更加加细密，成份更更加均匀匀，所以以钢的质质量有很很大提高高。在西西汉中晚晚期，我我国又出出现了新新的炼钢钢技术“炒钢”，这是是在生铁铁冶铸技技术的基基础上发发展起来来的一种种炼钢新新技术。炒钢技技术是炼炼钢技术术的一项项突破，它能提提供大量量廉价、优质的的熟铁或或钢，满满足生产产和战争争的需要要。炒钢钢的出现现也大大大促进了了百炼钢钢技术的的发展，人们可可以以炒炒钢为原原料，经经过反复复加热、折叠、锻打成成质量很很好的钢钢件。在在山东临临沂苍山山出土的的安帝永永初六年年的环首首钢刀和和徐州铜铜山出土土的章帝帝建初二二年的钢钢剑，分分别记有有“三十 ”和“五十 ”的字样样。这期期间古代代工匠

23、还还发明了了局部淬淬火，对对徐州狮狮子山楚楚王陵出出土的44件凿刀刀的金相相分析”表明明，该44件凿刀刀都经过过对刀头头的局部部淬火处处理，以以获得刀刀头硬、刀体韧韧的效果果。对在在山东苍苍山汉墓墓出土的的环首钢钢刀、陕陕西扶风风汉墓钢钢剑和汉汉代刘胜胜错金书书刀的分分析也表表明，这这些刀剑剑仅在刃刃部观察察到马氏氏体，剑剑的脊部部未见淬淬火组织织。 魏晋和和南北朝朝时期，我国在在淬火剂剂的掌握握和应用用方面取取得很大大突破。三国时时期的蒲蒲元明确确指出水水质对淬淬火的影影响。太平御御览引引蒲元元传中中有说蒲蒲元“熔金造造器特异异常法。刀成，自言汉汉水钝弱弱，不任任淬用。蜀江爽爽烈，乃乃命人于

24、于成都取取之。”不同的的水质对对淬火的的影响不不可否认认，但在在蒲元元传中中可能是是过分强强调了。然而有有趣的是是在十五五个世纪纪以后西西方国家家居然出出现了与与上述故故事雷同同的美国国到英国国取水淬淬火的事事件。我我国对淬淬火技术术有重大大贡献的的另一人人是南北北朝的綦綦毋怀文文。北北史艺术列列传指指出“怀文造造宿铁刀刀，其法法烧生铁铁精，以以重柔铤铤，数宿宿则成刚刚。以柔柔铁为刀刀脊，浴浴以五牲牲之溺，淬以五五牲之脂脂，斩过过三十札札。” 五牲牲之脂是是动物油油，淬火火应力小小、变形形开裂倾倾向小。文中还还可见綦綦毋怀文文创造性性地提出出了采用用尿液的的淬火工工艺。五五牲之溺溺是含盐盐水，

25、冷冷却能力力强、淬淬硬层深深。令人人们感兴兴趣的是是，如何何来理解解文中提提及的“浴以五五牲之溺溺，淬以以五牲之之脂”，如果果是双液液淬火，则这一一出现在在公元66世纪的的淬火技技术则是是一个重重要的突突破。 中国瓷瓷器的制制作有悠悠久的历历史。一一般认为为，青瓷瓷作为瓷瓷器的代代表是在在三国时时期诞生生的。它它的制作作是将高高岭土做做成瓷坯坯，在其其中掺入入酸性氧氧化物，经摄氏氏10000的高温温煅烧，成为瓷瓷器。实实际上在在新石器器时代晚晚期，中中国古代代先民用用瓷土作作原料，在高温温烧成的的刻纹白白陶和印印纹硬陶陶，是原原始瓷器器出现的的基础。解放后后，从遍遍及南北北的墓葬葬中，出出土了

26、许许多东汉汉、三国国、两晋晋时代的的青瓷器器皿。从从这些出出土的青青瓷来看看，由于于普遍地地采用了了优质的的矿物原原料作为为坯体，而且在在胎骨中中酸性氧氧化物二二氧化硅硅相对地地增加了了，碱性性氧化物物氧化钙钙、氧化化镁、氧氧化钠等等都相对对地减少少，这种种情况导导致青瓷瓷烧成温温度不断断提高。在高温温下烧结结的青瓷瓷器，其其胎骨的的玻化程程度高，而且由由于坯料料加工精精细，其其他杂质质很少，同时在在其表面面施一层层青色玻玻璃质釉釉，使得得这种青青瓷制品品异常美美观、坚坚硬，标标志着中中国陶瓷瓷生产进进入一个个新的时时代。 宋元时时期古代代工匠除除了采用用百炼钢钢技术以以外，还还采用了了熟铁和

27、和生铁合合炼的技技术。“团钢”和“灌钢”技术，实际上上都属于于液体渗渗碳制钢钢法。北北宋的沈沈括在梦溪笔笔谈中中描述了了团钢的的制备方方法，是是“用柔铁盘屈之之，乃以以生铁陷其间间，泥封封炼之，锻令相相入，谓谓之团钢”。液体体渗碳与与固体渗渗碳比较较，有渗渗速快、渗层厚厚度均匀匀和产品品质量稳稳定等的的优点。具有冶冶炼生铁铁坚实基基础的中中国古人人独创了了以熔融融生铁为为渗碳剂剂的液体体渗碳方方法，极极大地推推进了我我国古代代的钢铁铁制造业业。液体体渗碳究究竟始于于何时，目前尚尚不清楚楚，很有有可能吴越春春秋描描绘的“三百人人鼓橐装装炭，金金铁乃濡濡”就是液液体渗碳碳的开端端。采用用液体渗渗碳

28、方法法制取“灌钢”的技术术可能很很早，西西晋的张张协有“楚之阳阳剑，欧欧冶所营营，乃炼炼乃烁，万辟千千灌”。这里里所谓“灌”，可能能指的是是“灌钢”，到宋宋代，灌灌钢流行行全国，已经取取代炒钢钢和百炼炼钢，成成为当时时主要的的炼钢方方法。这这是我国国古代热热处理技技术的一一项独创创性的成成就。 明清时时期，中中国古代代工匠采采用了许许多热处处理技术术。有关关的记载载很多。如明代代宋应星星的天天工开物物、明明代方以以智的物理小小识、清代徐徐寿基的的续广广博物志志和清清代陈克克恕的篆刻缄缄度等等。这时时期我国国工匠在在淬火的的控制火火候上也也有所发发明，如如采用预预冷淬火火。预冷冷淬火对对减小刀刀

29、具的畸畸变、提提高刀具具的强韧韧性有益益处。明明代宋应应星的天工开开物中中有对采采用预冷冷淬火技技术制蹉蹉的记载载：“以已健健划成纵纵斜文理理，划时时斜向入入，则方方成焰。划后烧烧红，退退微冷，入水健健。”其中“退微冷冷”，就是是预冷淬淬火工艺艺。 在化学学热处理理方面，在应用用液体渗渗碳方法法制钢方方面又有有了很大大进展，这时采采用所谓谓的“生铁淋淋口”技术，生产的的钢材被被称为“苏钢”。宋应应星在锤锻篇中提提及采用用液体渗渗碳法对对锄具进进行表面面处理的的工艺。锄用“熟铁锻锻成，熔熔化生铁铁淋口，入水淬淬健，即即成刚劲劲。”可以看看出，该该工艺是是将锄具具在熔化化生铁中中渗碳，目的是是使其

30、表表面成为为高碳钢钢，经淬淬火后得得到马氏氏体而强强化。在在固体渗渗碳处理理上采用用焖熬法法固体渗渗碳工艺艺。明代代宋应星星的天天工开物物中记记载了一一种焖熬熬法固体体渗碳技技术，他他写道：“凡针，先锤铁铁为细条条。用铁铁尺一根根，锥成成线眼，抽过条条铁成线线，逐寸寸剪断成成针。先先蹉其末末成颖，用小槌槌敲扁其其本，刚刚锥穿鼻鼻，复蹉蹉其外。然后入入釜，慢慢火炒熬熬。炒后后以土末末松木火火矢、豆豆豉三物物罨盖，下用火火蒸。”可知当当时的渗渗碳是在在釜中进进行的，采用釜釜外供热热方式，固体渗渗碳剂中中松木火火矢是一一种木炭炭，同书书有说明明火矢是是木材经经“不闭穴穴火”所获产产物，是是主要的的渗

31、入剂剂：豆豉豉也是含含碳物质质是辅助助渗入剂剂：土末末是分散散剂，对对防止含含碳物质质的相互互黏结和和炭黑的的析出有有一定的的作用。这与当当今的装装箱固体体渗碳方方法如出出一辙。固液液渗碳处处理不同同于固体体或液体体渗碳，它是以以固态物物质为骨骨架或载载体、液液态物质质为渗剂剂的渗碳碳方式。最常见见的固液渗碳碳工艺是是膏体法法渗碳，是将含含碳物质质混和于于粘性物物质中，形成膏膏体，涂涂于工件件表面，在后续续的加热热处理中中，碳渗渗入工件件表面。为了要要在涂膏膏中获得得液相，一般在在膏体中中都要添添加盐类类，盐在在6000-9000经常呈呈熔融态态。便便民图篡篡提及及：“羊角、乱发俱俱煅灰，细研

32、，水调，涂刀口口，烧红红，磨之之。”羊角、乱发经经煅烧后后主要成成分为氧氧化钙、碳酸钙钙和未充充分燃烧烧的生物物角质，这些物物质含碳碳。其中中氧化钙钙、碳酸酸钙主要要是被用用作为载载体，而而未充分分燃烧的的生物角角质为含含碳渗入入剂。明明代物物理小识识“器用类类淬刀法法”中干脆脆用未经经煅烧的的生物角角质为含含碳渗入入剂：“一以羊羊角，乱乱发为末末，调傅傅刀口，不必蟾蟾酥而自自然灰埋埋也。”其中羊羊角、乱乱发是主主要的含含碳物质质，含碳碳量高于于其灰；“蟾酥”为癞蛤蛤蟆皮下下的汁液液，是生生物油脂脂，油脂脂不仅可可做黏结结剂，也也可做渗渗碳剂：“自然灰灰”主要成成分是碳碳酸钠。看来此此工艺开开

33、始时的的关键是是以蟾酥酥为添加加剂，以以后发展展成以自自然灰为为重要添添加剂的的工艺。这两种种添加剂剂都是很很必要的的，自然然灰的应应用是一一个明显显的进展展，不仅仅因为自自然灰来来源相对对广泛，更重要要的是因因为碳酸酸钠具有有明显的的碳原子子的催渗渗效果。现在液液体化学学热处理理常用碳碳酸钠作作为渗碳碳促进剂剂，在膏膏体中亦亦有其催催渗效果果。 至迟到到宋代，中国传传统的金金属箔的的制造业业已很成成熟。在在天工工开物、绘绘事琐言言等古古籍中均均有记载载，即将将金片初初锻后，层层叠叠入特制制的乌金金纸，扎扎成束，加以锻锻打和退退火。其其中间退退火处理理，可能能是连同同乌金纸纸一起置置于炭炉炉中

34、，在在约1000的温度度下加热热，以消消除加工工硬化。其最终终退火处处理是利利用锻造造的余热热，将金金片连同同乌金纸纸缓慢冷冷至室温温。因创创造性地地采用乌乌金纸间间隔、扎扎束锻打打和退火火的独特特工艺，才得以以制作比比国外更更薄更均均匀的金金箔。除除金箔外外，中国国古代还还有关于于银箔的的记载。银箔主主要用于于器物的的装饰。元代陶陶宗仪南村辍辍耕录中载：“凡器作作什物，以金薄薄或银薄薄依银匠匠所用纸纸糊罩，置金银银薄在内内，逐旋旋细切取取。铺已已，旋漆漆上，新新绵揩拭拭牢实。”锡箔是是用量很很大的金金属箔，其最大大的用途途是制作作纸钱和和装饰。关于锡锡箔的制制造在古古籍中也也有报道道。其加加

35、工制作作也是采采用层层层叠合锻锻打和退退火，不不同的是是古人可可能认识识到了锡锡的表面面易形成成隔层(即氧化化层)，因此不不采取金金属片之之间采用用纸间隔隔的办法法。此后后，又开开发了蒸蒸汽退火火加热技技术119。用蒸汽汽加热可可使温度度控制在在略高于于1000，既可可获得很很高的延延展性，又可避避免锡箔箔过度氧氧化。 从近代代起，我我国传统统冶铁术术已无法法满足市市场需要要，尽管管仍有地地方生产产“灌钢”或“苏钢”，如在在安徽的的芜湖、湖南的的湘潭、四川的的重庆、威远等等地人们们还在使使用这一一传统技技术，但但在全国国范围内内，这一一传统的的液体渗渗碳制钢钢法不再再成为制制钢主要要手段。我国

36、的的钢铁一一方面依依靠进口口，另一一方面开开始建立立近代化化的钢铁铁厂。从从18668年开开始，相相继建成成福州船船政局铁铁厂、江江南机器器制造总总局炼钢钢厂、汉汉阳铁厂厂汉冶萍萍煤铁厂厂分公司司、民族族资本和和兴铁厂厂、扬子子机器公公司铁厂厂本溪湖湖煤铁股股份公司司钢铁生生产厂，这些工工厂不仅仅生产生生铁和熟熟铁，还还可提供供大量的的钢材。这时积积累长期期经验所所形成的的传统热热处理技技术仍在在金属加加工中发发挥重要要的作用用。采用用熔融生生铁作为为渗碳剂剂的液体体渗碳法法的表面面处理技技术还有有所发展展，这些些方法通通常称为为“擦生”或“擦镝”，其具具体处理理方法在在不同地地区还有有许多种

37、种。在江江西采用用的是类类似于宋宋应星描描述的“生铁淋淋口”技术，河北、山西、内蒙等等地区采采用的是是“擦渗”法，东东北地区区则采用用“铺渗”法，福福建、广广东则更更像是“煮渗”法。在在淬火及及回火的的工艺控控制方面面已很成成熟，如如民间在在淬火剂剂的选择择上和进进行钢铁铁控冷自自回火方方面发展展了很多多技巧，如“淬黄火火”和“淬白火火”200等。在刀剪剪制造行行业中也也逐渐建建立了某某些名牌牌商号，包括北北京王麻麻子和杭杭州张小小泉等，尽管他他们不知知刀剪的的内部组组织结构构，但他他们在长长期的实实践中总总结出来来的工艺艺技巧，使其能能达到性性能控制制的目的的，从而而生产的的刃具坚坚韧、耐耐

38、用。焖焖熬法固固体渗碳碳方法已已成为渗渗碳的重重要技术术，在近近代被华华中和华华北地区区的工匠匠所采用用，他们们所用的的“釜”是铁锅锅，制备备的钢被被称为“焖钢”。中国热处处理技术术发展史史(二)唐 电、樊东黎黎1）唐电电 福州州大学教教授，福福建省热热处理学学会理事事长，全全国热处处理学会会理事22）樊东东黎 教教授级高高工，全全国热处处理学会会荣誉理理事长、中国热热处理行行业协会会荣誉理理事2、中国国的代热热处理进进展 落落千丈热热处理是是机械工工业中的的一基十十分重要要的基础础工艺，对提高高机电产产品内在在质量和和使用寿寿命，加加强产品品在国内内外市场场竞争能能力具有有举足轻轻重的作作用

39、。但但是人们们认识到到这一点点却花了了相当长长的时间间和很大大的代价价。由于于热处理理影响的的是产品品的内在在质量，它一般般不会改改变制品品的形状状，不会会使人直直观地感感到它的的必要性性，弄不不好还会会严重畸畸变和开开裂；破破坏制品品的表面面质量和和尺寸精精度，致致使制造造过程前前功尽弃弃。所以以在我国国的制造造业中长长期存在在着“重冷（冷加工工）轻热热（热加加工）”现象，以致这这个行业业一直处处于落后后状态。 由于工工业基础础的薄弱弱和在战战争中遭遭受的破破坏，我我国的热热处理在在40年年代还仅仅仅属于于一种作作坊式的的生产，尚未形形成实质质性的产产业。在在工科院院校中无无热处理理的专门门

40、学科，因而也也缺乏高高层次的的专业技技术人才才。当时时的热处处理操作作大都是是家传技技艺，笼笼罩着神神秘气氛氛，处于于十分落落后的境境地。 我国的的热处理理产业起起源于550年代代初苏联联援建的的1566项企业业。其中中的机械械工厂都都设热处处理车间间和工段段。购买买了大批批苏制热热处理设设备、包包括箱式式、井式式、盐浴浴等300、400年代水水平的电电阻加热热炉，并并相应建建立了第第一批按按苏联图图纸生产产这些类类型设备备的电炉炉厂。一一些高等等工科学学校经过过院系调调整后、创建了了包括在在机械制制造工艺艺系中的的热处理理专业，于1995419556年培培养出了了第一批批专科和和本科的的热处

41、理理专业正正式毕业业生。550年代代末和660年代代初还有有从苏联联学习归归来一批批热处理理专业的的留学生生。陆续续建立的的一些科科研机构构和专院院校，基基本上能能按照材材料和应应用发展展的步伐伐开展热热处理基基础和应应用技术术的研究究开发，涌现出出一系列列的科研研成果。由此，从人才才培养、研究与与开发，生产技技术的革革新和设设备制造造等方面面初步形形成了一一个较完完整的专专业体系系。 由于科科研和生生产应用用的脱节节，对革革新生产产设备的的忽视以以及长期期闭关锁锁国造成成的目光光短浅，上世纪纪60、70年年代的机机械、冶冶金工厂厂的热处处理生产产技术没没有出现现明显的的进步。直到880年代代

42、实现了了和国际际社会的的沟通，引进了了先进的的技术和和设备，一些大大型骨干干企业的的生产技技术有了了明显的的改观。2.1 热处理理行业现现状 据中国国热处理理行业协协会在制制订国家家热处理理行业“十一，五”规划时时的调查查，20003年年我国的的热处理理概括起起来有以以下几方方面的基基本情况况：2.1.1 企企业总数数 全国全全能企业业热处理理厂、分分厂、车车间、股股份制、民营热热处理企企业约1150000家。其中全全民所有有制企业业约占880%，有1220000家；个个体民营营和股份份制企业业占200%，约约30000家。由于内内地许多多地区在在进行国国营中小小企业改改制，华华东、华华南沿海

43、海城市民民营企业业仍在不不断涌现现，也有有不少外外资企业业准备在在沿海城城市设热热处理加加工厂，“十五”后期民民营与股股份制企企业总数数仍会继继续上升升。2.1.2 热热处理员员工总数数 按全国国热处理理厂点1150000家，每家平平均员工工25人人计，全全国员工工总数约约37万万人。其其中，企企业技术术人员比比例平均均 为88%，约约37万万人；管管理人员员约9%，约33.3万万人。2.1.3 热热处理加加热设备备总数 按企业业数占全全国企业业总数的的5%计计，反算算得出的的全国热热处理加加热设备备（以775kWW为一标标准台）约155万台，装机容容量1111066kW。2.1.4热处处理生

44、产产能力 设每台台设备平平均生产产率为1100kkw/hh，全国国平均11.5班班工作制制，155万台加加热设备备的年生生产能力力近4551066t。2.1.5热处处理能源源消耗 设热处处理加热热设备的的平均利利用率为为30%，全国国平均11.5班班工作制制，155万台设设备的每每年实际际热处理理生产量量为133.51066t，消消耗电总总量为99.91099kW.h。2.1.6热处处理年营营业额 在调查查中，热热处理加加工的平平均价格格为2.30元元/kgg。按全全年实际际产量113.551066t计，全国热热处理年年营业额额约3110亿元元。若以以平均利利润率110%计计年创利利润总计计3

45、0亿亿元。热热处理行行业增值值税率平平均达112.55%，每每年向国国家纳税税约399亿元。2.2 科研、开发和和新技术术应用成成果2.1 物理冶冶金基础础研究的的进展 结合新新工程材材料的研研究和发发挥已有有材料的的潜力，上海交交通大学学开发了了金属相相变理论论和强韧韧化机理理的研究究，对马马氏体、贝氏体体的组织织形态、精细结结构、预预相变机机制，形形状记忆忆合金与与超塑合合金中相相变机制制都进行行了深入入研究。控制渗渗碳、渗渗氮和热热过程温温度、应应力场的的计算机机模拟也也是上海海交通大大学上世世纪八十十年代以以来工作作的突出出方面。西安交通通大学为为根据机机器零件件服役条条件及失失效形式

46、式正确评评价选择择材料，长期开开展关于于材料宏宏观性能能、微观观组织及及其相互互关系的的研究。周惠久久教授提提出了小小能量多多次冲击击理论用用以修正正一些材材料评价价和选用用的准则则。结合合低碳马马氏体在在生产中中的应泛泛应用，取得显显著成效效。 哈尔滨滨工业大大学多年年来在雷雷延权教教授领导导下坚持持了金属属形变强强化的理理论和实实践的研研究，对对一定温温度和形形变度下下的金属属再结晶晶规律，形变热热处理后后不同组组织和性性能之间间叛乱纱纱有许多多重要结结论，并并在此基基础上引引导和开开发了一一系列变变化学热热处理方方法。形形变热处处理应用用的典型型例子是是汽轮机机叶片和和柴油机机连杆的的锻

47、后余余热淬火火，既可可节约电电能，又又能提高高性能。哈尔滨滨工业大大学还在在金属基基复合材材料、双双相钢、铜基和和铁基形形状记忆忆合金和和陶瓷韧韧化以及及金属和和合金的的离子镀镀和离子子注入等等方面取取得了突突出成就就。 北京科科技大学学在低合合金高强强钢、微微合金钢钢的理论论和实践践，控制制轧制，非晶态态材料稀稀土元素素在钢中中作用以以及金刚刚石薄膜膜沉积等等方面开开展了系系统研究究，所得得在果在在冶金行行业获得得实际应应用。 特别应应指出的的是柯俊俊教授早早期提出出的贝氏氏体无扩扩散切变变机制、和阿隆隆松的扩扩散一台台阶机制制在国际际上成为为分庭抗抗礼的针针锋相对对观点。徐祖耀耀、康沫沫狂

48、、俞俞德刚等等人在贝贝氏体相相变理论论和开发发贝氏体体钢以及及贝氏体体等温处处理方面面都有突突出贡献献。2.2 热处理理生产技技术的进进步2.2.1 渗渗碳技术术的进步步 渗碳是是汽车拖拖拉机工工业应用用最广的的工艺方方法之一一。500年代实实现了从从固体渗渗碳到井井工炉中中滴入液液体渗剂剂的气体体渗碳的的过渡，改善了了产品质质量，提提高了工工效。660年代代初研制制成功LLiCll露点仪仪以后，首先在在井式渗渗碳炉上上实现了了滴入甲甲醇和丙丙酮的可可控渗碳碳。在掌掌握了吸吸热式气气氛制备备方法和和研制成成功密封封渗碳炉炉以后，用露点点仪实现现了密封封渗碳炉炉的碳势势控制。60年年代末期期研制

49、成成功红外外线二氧氧化碳分分析仪。为了提提高碳势势控制精精度，在在70年年代推广广了红外外仪，主主要用于于井式炉炉的滴注注式渗碳碳。目前前用滴甲甲醇和煤煤油方式式的可控控渗碳已已达到相相当普及及的程度度。尤其其是在770年代代末、880年代代初大量量引进滴滴注式密密封渗碳碳炉和多多种微处处理机可可编程序序控制器器碳势控控制仪问问世以后后，在密密封多用用炉上也也广泛应应用起来来了。 由于往往炉中滴滴入甲醇醇和煤油油，炉气气中的一一氧化碳碳成分不不稳定，甲烷含含量也达达到1%2%程度，只用二二氧化碳碳红外仪仪的单因因素控制制是很达达到0.005%的的控制精精度。为为此，便便研究开开发出了了二氧化化

50、碳、一一氧化碳碳和甲烷烷的多因因素碳势势控制的的仪器和和方法。 因为制制备吸热热式气的的原料天然然气和液液化石油油气供应应紧张，而大量量使用甲甲醇，生生产成本本高，迫迫使工业业生产寻寻找别的的出路。碳分子子筛变压压吸附制制氮（PPSA法法）技术术的出现现为解决决这个难难题创造造了条件件。800年代初初期，研研制成功功国产碳碳分子筛筛制的同同。随后后用氮基基气氛、甲醇和和乙酸乙乙酯（或或煤油）的合成成氛渗碳碳法便应应运而生生。与此此同时，引进了了气氛微微量氧（氧势）测量、控制技技术和仪仪器。目目前应用用氮基合合成气氛氛和氧探探头的炉炉气控制制技术的的渗碳、用微处处理机控控制碳势势和渗层层深度的的

51、方法已已在生产产中得到到广泛应应用。个个别工厂厂还引进进了Suuperrcarrb直生生式渗碳碳法的设设备和工工艺。目目前在汽汽车、摩摩托车、工程机机械、轴轴承、齿齿轮、紧紧固件行行业的可可控渗碳碳、碳氮氮共渗、氮碳共共渗技术术已达相相当普及及程度。 上世纪纪80年年代以来来，本土土设备制制造企业业已能成成系列生生产密封封多用炉炉、推杆杆连续炉炉渗碳、淬火、清洗、回火生生产线和和网带炉炉生产线线。应运运而生的的尚有与与之相配配套的碳碳势和工工艺过程程自动控控制系统统的商品品生产供供应。119900年代以以来，国国际知名名设备制制造企业业相继在在国内建建立合资资，独资资生产厂厂，为热热处理企企业

52、提供供了可靠靠性高，价格可可以接受受的先进进设备。为此，也刺激激，提高高了本土土设备制制造厂的的制造水水平，为为近十年年大量涌涌现的民民营，股股份制专专营热处处理加工工企业和和国营大大厂的热热处理技技术改造造和设备备更新创创造了好好的条件件。2.2.2 真真空热处处理技术术的普及及 19770年代代开始研研制油、气淬火火冷却的的冷壁式式真空热热处理炉炉，19980年年代成系系列地批批量生产产。目前前本土制制造企业业已能成成系列地地提供真真空加热热、油气气淬火炉炉、低压压渗碳炉炉、1MMPa(10bbar)高压气气淬炉、真空烧烧结炉、和钎焊焊炉。真真空淬火火、高压压气淬炉炉的最高高温度可可达13

53、350，真空空烧结炉炉最高可可达18800。各种种炉种和和炉型的的产量在在2000台以上上。近几几年航空空工业和和模具工工业的发发展对真真空热处处理炉、真空钎钎焊炉，特别是是真空加加热高压压气淬炉炉有大量量需求，推动了了真空设设备制造造业的兴兴旺。低低压渗碳碳和高压压气淬技技术的结结合，为为车辆齿齿轮的延延寿、减减畸（变变）和降降噪提出出了新的的途径，而体现现此先进进技术的的半连续续式生产产线的开开发为大大批量生生产的汽汽车齿轮轮热处理理的技术术改造提提供了可可能。在在新世纪纪之初、国内已已有数家家汽车、柴油机机齿轮制制造厂引引进了此此类设备备和生产产线。 由于模模具对表表面质量量和畸变变的高

54、要要求，真真空高压压气淬已已几乎成成为模具具热处理理不可替替代的技技术。目目前在华华南和华华东沿海海，稍具具规模的的民营热热处理加加工企业业都拥有有至少一一台0.4MPPa（最最多的有有6台）的真空空加热高高压气淬淬炉。在在切削刀刀具行业业，数控控和加工工中心的的广泛应应用，强强烈要求求刀具具具有高的的质量和和长的寿寿命、城城市的环环保也对对热处理理提出更更严格要要求，真真空加热热高压气气淬也因因此成为为高速钢钢刀具热热处理替替代盐浴浴加热淬淬火的首首选工艺艺。2.2.3 感感应加热热的广泛泛应用 感应加加热技术术在汽车车、拖拉拉机、发发动机工工业中得得到广泛泛应用。在汽车车制造中中有2000

55、多种种，近550%重重量的零零件采用用感应加加热淬火火，例如如曲轴、半轴、凸轮轴轴、刹车车凸轮、转向节节、变速速导块槽槽口、气气门调整整螺栓，进排气气阀端头头、球头头肖等。其中东东风汽车车公司半半轴的横横向磁场场加热淬淬火是最最具代表表性的先先进技术术。利用用横向磁磁场的矩矩形感应应器实现现了半轴轴表面和和圆角的的一次加加热淬火火，使生生产效率率提高数数倍、半半轴的抗抗弯扭疲疲劳强度度提高110倍。具有故故障报警警、诊断断功能、由计算算机自动动控制的的半轴感感应淬火火自动生生产线已已多年稳稳定投入入生产。我国汽汽车工业业的感应应热处理理已达到到国际先先进水平平。 我国的的感应电电源制造造企业自

56、自19990年代代引进SSIT（静电感感应晶体体管）、1GBBT（绝绝缘栅双双极晶体体管）和和MOSSFETT（金属属氧化物物半导体体场效应应晶体管管）全固固态晶体体管电源源以来，老式的的电子管管高频电电源和机机式中频频发电机机组已逐逐步被晶晶体管电电源代替替，本土土企业生生产的新新式电源源已能基基本满足足用户企企业在功功率和频频率上的的要求。感应淬淬火机床床朝柔性性化、自自动化、智能化化方向发发展具有有识别零零件，控控制功率率、自动动调节工工艺参数数、故障障显示、报警、诊断的的感应淬淬火装置置，在汽汽车工业业生产中中也逐步步推广应应用。2.2.4 化化学热处处理的潜潜力得到到发挥 除渗碳碳、

57、碳氮氮共渗以以外的化化学热处处理，尤尤其是钢钢在铁素素体状态态下的化化学热处处理，其其特点是是工件畸畸变小，对提高高机器零零件耐磨磨减摩性性能，提提高抗疲疲劳、抗抗腐蚀性性能和抗抗咬合能能力以及及节能降降耗有明明显效果果。自上上世纪660年代代机械部部机械科科学研究究院研制制成功盐盐浴氮碳碳其渗（软氮化化）和无无毒原料料氮碳共共渗，并并在生产产上应用用以来，又陆续续开发出出碳氮硼硼三元共共渗、氨氨+吸热热型气氛氛、氨+空气、氨+二二氧化碳碳的气体体氮碳共共渗和氮氮氧共渗渗以及低低氰盐浴浴渗氮、抛光、氧化的的QPQQ技术和和LT盐盐浴氮碳碳共渗在在汽车、摩托车车、轻纺纺机，机机床，工工模具、紧固

58、件件、仪器器仪表、兵器等等行业获获得广泛泛应用。由于效效果好、成本低低，工艺艺过程简简单、毒毒性很小小，特别别受到上上列行业业外资企企业和外外销产品品企业的的青睐。 气体渗渗氮虽然然工艺周周期长，但因渗渗层硬度度高，提提高零件件耐磨性性效果好好，且工工件畸变变小，在在机床精精密零件件中广泛泛应用。上海交交通大学学潘健生生教授在在19880年代代即对控控制渗氮氮技术开开展了系系统研究究。通过过对氨分分解率（H2）的精确确控制，可以获获得预想想的钢件件渗层含含氮量和和理想的的组织结结构，在在生产中中得到推推广应用用。山东东工业大大学（现现为山东东大学材材料工程程学院）和江苏苏机械研研究所（现为铸铸

59、锻热处处理研究究所）在在19770年代代研发出出可得到到脆性小小的单相相Fe22B层的的固体渗渗硼法和和粒状渗渗硼剂商商品。武武汉材料料保护研研究所亦亦于同期期开发出出硼砂盐盐浴渗金金属技术术（类似似日本的的T.DD法）。二者在在提高冶冶金、矿矿山机器器零件和和模具寿寿命上充充分发挥挥出了化化学热处处理的潜潜力。2.2.5 离离子热处处理的盛盛行 早早在19970年年代初北北京机床床研究所所就研成成功国内内第一台台10AA离子渗渗氮试验验装置。此后，离子渗渗氮技术术的研究究在全国国各地如如雨后春春笋船开开展起来来。对工工艺参数数、渗层层组织和和性能之之间的关关系进行行了系统统研究，探索了了钢中

60、含含碳量和和合金元元素以及及原始组组织、温温度、时时间、压压力、气气体介质质成分对对渗层组组织的影影响。判判明了形形成、相，+或+Fee3C复合合相化合合物层以以及无化化合物层层的条件件，测定定了钢件件在多种种服役条条件下最最适宜的的组织形形态。这这些结论论对离子子渗氮的的扩大应应用打下下了良好好的基础础。到119800年末全全国已有有上千台台离子渗渗氮设备备、数十十家离子子渗氮设设备制造造厂、兴兴起了一一场推广广离子渗渗氮技术术的高潮潮。 除离子子渗氮外外，许多多科研单单位、大大专院校校还开展展了离子子渗碳、碳氮共共渗、离离子软氮氮化、硫硫氮和碳碳氮硫共共渗、离离子渗硼硼等技术术的研究究开发