前面所述的不銹鋼的各種熱處理，正火、退火、調(diào)質(zhì)、固溶化、穩(wěn)定化、滲氮、氮碳共滲、高頻感應淬火等，都是為使工件達到某種功能要求所采用的獨立的熱處理方法。如果把兩種或兩種以上的熱處理方法，或把熱處理與表面處理結(jié)合起來，將對工件功能的發(fā)揮有更好的作用。在發(fā)揮各工藝特長的同時，具有特殊的復合效果。

一、滲氮＋整體淬火

 在談到不銹鋼滲氮熱處理時，曾指出為保證滲氮效果，作為滲氮的預備處理，對氮化材料應進行預先熱處理。對于馬氏體不銹鋼，滲氮前的預先熱處理通常采用調(diào)質(zhì)處理，即淬火后高溫回火處理。現(xiàn)在這里講的滲氮＋整體淬火則是以提高零件功能效果為目標的復合熱處理。

 用馬氏體鋼制作有高強度、耐磨、耐疲勞要求的零件時，需對零件進行整體淬火后再低溫回火。眾所周知，馬氏體不銹鋼淬火冷卻時，表面層先冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點M.以下，先發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，此時，表面組織轉(zhuǎn)變層會發(fā)生體積膨脹，心部仍處于奧氏體狀態(tài)，體積沒有變化，這使得表面受壓應力，心部受拉應力，而當零件繼續(xù)冷卻時，心部溫度降低到M,點，開始發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，先已冷卻并發(fā)生轉(zhuǎn)變的表層已處于冷硬狀態(tài)，這時，心部由于組織轉(zhuǎn)變發(fā)生的體積膨脹受到限制，承受壓應力，而表面承受拉應力，即淬火完成后，零件表面處于殘留拉應力狀態(tài)。這種殘留拉應力將降低零件工作時的疲勞強度，降低零件的使用壽命。

 如果在工件淬火之前，先進行滲氮處理，這時，零件表面層含有較高的氮量。氮元素對金屬組織的影響類似于碳和鎳，擴大了奧氏體相區(qū)，穩(wěn)定了奧氏體，見圖7-11,并且氮的這種作用相當于鎳的20倍。

由于氮元素的作用奧氏體穩(wěn)定性的增加，降低了馬氏體轉(zhuǎn)變點Ms。這使零件表面（已滲氮部分）的Ms 遠低于心部，在以后淬火冷卻時，雖然表面層先冷卻，但發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的時間卻遲于心部，即已被滲氮的表面層比心部后發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，所以，最終零件的表面（已被滲氮再淬火部分）殘留了壓應力，這當然會提高零件的抗疲勞能力。有研究表明，先滲氮再淬火的零件可提高疲勞壽命3~6倍。如果零件滲氮、淬火后再進行冷處理，會進一步增加表面層的壓應力，提高零件疲勞壽命的效果會更好。

二、滲氮＋高頻感應加熱表面淬火

 經(jīng)過滲氮的工件一般不再進行其他熱處理，但因氮化層較薄，有時承受不了較大的表面壓力，特別是馬氏體不銹鋼滲層只能達到0.1~0.3mm,為此，可在滲氮后再進行一次高頻感應加熱表面淬火，不僅高頻淬火硬化層厚可達1.2~1.5mm,而且已滲氮的工件表面層的氮原子會向工件內(nèi)部擴散，提高了滲氮層深度，同時，工件表面獲得的是固溶氮和碳的細馬氏體，也提高了表面硬度。

 可見，滲氮層再進行一次高頻表面淬火的復合熱處理，不僅保留了氮化的功能，還進一步提高了功能質(zhì)量。

三、滲氮＋低溫滲硫

 不銹鋼經(jīng)滲氮后，獲得了較高的表面硬度，在提高工件磨粒磨損和疲勞磨損方面起到良好的作用，但是，在工件實際的使用工況中，也可能還存在黏著磨損，抵抗這種磨損單靠表面硬度是不夠的，還應設法降低表面的摩擦系數(shù)，為此，對滲氮工件表面再進行一次以產(chǎn)生化學膜為目的的工藝處理是必要的，滲硫即是產(chǎn)生化學膜的有效方法之一。采用低溫滲硫，在硬滲氮表面形成軟的、均勻的FeS薄膜，在摩擦中起到自潤滑作用，增加了工件表面的抗黏著磨損能力。

四、高頻表面淬火＋低溫滲硫

 這種復合處理的作用相似于滲氨＋低溫滲硫復合處理的作用。

 硬的高頻淬火表面與軟的滲硫膜的同時存在，改善了工件表面的功能。

 當然，采用復合處理時，首先應選擇正確的復合處理方式和組合，其次，要考慮兩種處理的相互作用并合理安排處理程序，以防止程序安排不當引起的不良影響。