粗略回顾上述早为人们熟知的事实，只是说明一种易被忽视的观点：最优化的热处理工艺不可能是千篇一律的，同种材料的各项性能都会因热处理方法及其工艺参数的不同而改变，各项性能指标又常常此消彼长。选择合适的热处理工艺参数、获得与工件的使用状况和失效方式相适应的最佳综合性能，才有可能制造出高质量的产品，这就是热处理与表面改性技术的特点、难点和魅力之所在，充满让人发挥主观能动性的空间和余地。

　　历史已证明：改进热处理技术，更充分发挥材料的潜力，往往是产品更新换代的催化剂。调质处理即淬火后高温回火后的屈服强度大约在600~900 MPa之间，无论是强度和韧性都显著优于正火处理，因而成为结构钢常用的热处理工艺，在二次大战期间前苏联的研究人员发现30CrMnSi淬火和低温回火，或等温淬火后，屈服强度达到1500 MPa，并保持足够的韧性。用于制造飞机起落架。中、低碳结构钢淬火低温回火处理还应用于火炮防弹护板等军工产品，随后各国开发一系列以淬火和低温回火处理为特征的“超高强度钢”促进了不少重要产品的更新换代，例如：大功率燃气轮机的液压耦合器的转子，传递着几万以至几十万千瓦的功率，转速达每分钟2万转以上，原设计为SEA4340钢调质处理，屈服强度为800MPa,后来采用淬火、低温回火处理，屈服强度达到1800MPa，使整个耦合的重量减少到原来的1/4。这对于提高舰艇的性能是很有利的。

　　表面改性技术对高端产品的研发同样有重要作用，众所周知，燃气的热效率随着燃气温度的升高而提高，然而高温合金的耐热温度限制了燃烧室温度的提高。在国外，由于研究成功在耐热合金表面沉积含蜂窝状ZrO2复合涂层，起着隔热作用，使耐热合金叶片的温度比燃气温度低150℃以上，从而研制出燃烧室温度更高的燃气轮机，促成航空发动机的更新换代。

　　即使是一般的机械制造行业，热处理与表面改性的技术进步同样对产品的创新有重要意义，例如生产标准件的冷镦机的生产率现在已达600件/min，相比于二十几年前60件/ min提高了10倍。标准件行业面貌大为改观。其实冷镦机并不复杂，在当年设计制造600件/ min的冷镦机亦非难事，问题在于那个小小的六角冲头，它当时寿命低于2万件，在这种情况下，提高冷镦机的速度毫无意义。因为标准件是一种批量极大的产品，通常要求每个冲头寿命都要超过一个班，否则很难进行生产管理。上世纪80年代初通过热处理工艺的改进,使冲头的寿命提高到5万件以上，才有100件/ min的冷镦机面世.及至90年代用气相沉积氮化钛的方法进行六角冲头的表面改性处理，使其寿命提高到35万件以上。成为高速冷镦机的催生剂。

　　图2是一种特种变速箱的薄壁齿圈，其特点是可以显著减小变速箱的体积和重量，但是用常规的齿轮热处理方法制造遇到很大的难题，渗碳淬火或感应加热淬火都难以控制热处理畸变，而常规的渗氮处理不能满足该齿轮对接触疲劳强度的要求，只有应用动态可控渗氮工艺，使接触疲劳强度由1400MPa提高到 1700MPa，并且研究成功控制薄壁齿圈渗氮畸变的方法，才使特种变速箱试制成功。

　　仅从这些事例就可以反映出：热处理的技术进步对产品创新有重要的推动作用。

　　鉴于上述特点，欲提高热处理的技术水平首先应开展热处理工艺参数对材料组织性能影响规律的系统研究，其次研究工作不能只停留在用试样研究的层面上。热处理工艺研究需要和产品的台架试验、装机试验及失效分析相结合，经过不断摸索与改进，才能收到大幅度提高寿命的效果，例如：图3所示卡车活塞销冷挤压凸模，承受约2000MPa单位压力，需要有很高的抗压屈服强度，而且其形状细长易折断，又要求有足够的韧性，挤压过程中被挤压金属对韧带强烈摩擦，因此需要很高的耐磨性和一定的热稳定性。选用W6Mo5Cr4V2高速钢制造。起先选用手册中给出的标准热处理规范进行处理，使用寿命低于400件。失效方式是凸模施压过程中折断。为了提高材料的韧性将淬火温度由1225℃降低至1190℃，收到显著效果，寿命提高到2500件左右。进一步降低淬火温度虽然可使韧性进一步提高，然而使用寿命反而回落。对凸模的工作状况和失效方式进行仔细分析后发现，在低温范围内加热淬火的冲头，刃带被逐渐拉毛，脱模时阻力愈来愈大，在脱模过程中由于冲击拉伸应力的作用导致断裂。针对这种具体情况采用1190℃淬火560℃回火4次，然后进行气体氮碳共渗处理。表面层(约 0.02mm)的硬度提高到1000HV以上，而整体上保持高强度和高韧性，使用寿命提高到1万件以上。