钢件经过渗碳淬火后， 由于渗碳层和内部的含碳量不同，以及它们在渗碳的加热、冷却及淬火过程中所发生的胀缩和马氏体相变的膨胀作用，特别是由于表面和心部因含碳量的差别导致的比容变化和马氏体转变点(Ms)温度的差别等原因， 将造成钢中存在残余应力。

渗碳层深度的影响。许多试验研究均已证明， 渗碳层深度愈大， 则表面压应力的分布深度也愈大， 但压应力值却较小， 渗碳层深度较浅时， 则表面的压应力分布区较窄，但压应力值较大。而且由表面向内部压应力逐减， 以致向拉应力的变化也比较急剧。钢件进行氮化处理后存在残余应力力， 其产生原因比较简单。

氮化时由于氮原子渗入到钢件的表层， 因而造成氮化层的体积增大， 所以表面层产生了压应力，内部呈现拉应力。钢件直径愈大． 氮化后表层的压应力亦增大， 而内部的拉应力逐渐减小。氮化后表面具有压应力， 因此， 氮化处理能够提高钢件的疲劳性能。


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