高精度機(jī)床導(dǎo)軌是半導(dǎo)體制造加工設(shè)備和光刻機(jī)的重要零件，包括光刻機(jī)與精密工作臺等V形導(dǎo)軌、雙圓弧導(dǎo)軌及平面導(dǎo)軌等。這類零件的質(zhì)量、精度及尺寸穩(wěn)定性直接影響精密設(shè)備的精度和使用壽命，因而要求工件具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。滲氮處理表面強(qiáng)化處理溫度低，變形小，而且表面硬度高，耐磨性高，工件表面產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力，約700 - lOOOMPa，心部調(diào)質(zhì)組織具有較高的強(qiáng)韌性。高精度零件常采用38CrMoAIA鋼滲氮處理。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，某些精密機(jī)床導(dǎo)軌采用滲氮鋼38CrMoAIA鋼滲氮處理后變形仍較大并且不穩(wěn)定，影響精密設(shè)備精度和工作壽命'一些較大變形工件超差報廢，經(jīng)濟(jì)損失較大。

試驗結(jié)果表明，零件滲氮時產(chǎn)生的變形大小主要決定于工件形狀對稱性程度，對稱性越差，工件變形越大。圖7-13a所示為200幀攝影機(jī)抓片爪。滲氮試驗（圖7-13b)表明，采用屏蔽（對稱受熱處理）的抓片爪1的平面度誤差<0.Olmm，而未屏蔽（不對稱）處理的抓片爪2A面凸起達(dá)0.15mm，比抓片爪1 大14倍。工件進(jìn)行550℃x6h離子滲氮處理。同樣，V形導(dǎo)軌(圖7-14)經(jīng)540℃ x8h離子滲氮，加屏蔽（對稱)B面和A面兩側(cè)面積滲氮體積相近，B面變形很小(0.01 -0.015mm)，A面有V形面導(dǎo)軌靠近，增大了A面滲氮面積，不對稱性明顯，A面凸起達(dá)0.15mrn以上。影響零件滲氮變形的因素還有工件材料、應(yīng)力狀態(tài)和滲氮工藝等；但是試驗表明，這些因素對工件變形的影響和零件幾何形狀的影響相比是微不足道的。

研究表明，零件滲氮變形主要原因是工件結(jié)構(gòu)不對稱，變形規(guī)律通常向工件尺寸較大一側(cè)凸起。滲氮后工件表面比體積增大，產(chǎn)生組織應(yīng)力引起工件變形。工件表面壓應(yīng)力達(dá)900MPa左右。以圖7-15試驗導(dǎo)軌為例，A、B面所受壓力總和分別為

防止和減小零件滲氮變形措施如下：

(1)滲氮零件應(yīng)盡量設(shè)計采用對稱結(jié)構(gòu)。對于非對稱零件，采用等效滲氮處理，即在非對稱件不進(jìn)行滲氮處理表面進(jìn)行屏蔽處理，屏蔽法可用機(jī)械法或化學(xué)（防滲氮涂料）法，以平衡不對稱結(jié)構(gòu)，使?jié)B氮變形大為減少。

（2)在滿足零件技術(shù)性能要求的前提下，盡量采用薄滲氮層，并減少加工余量。

(3)滲氮工藝應(yīng)選擇較低滲氮溫度和較短滲氮時間，并且對工件進(jìn)行等量加工。非等量加工對精密導(dǎo)軌類零件易造成較大應(yīng)力，從而產(chǎn)生．較大變形。