机床导轨作为机床上传动与定位部件，承受一定的压力和摩擦力作用，因而要求其具有高的强度、韧性和耐磨性。机床上最常用的导轨形式是镶钢导轨，镶钢导轨是导轨系统的固定元件，它可水平装在机床的床身上，也可与床身铸成一体，分别被称为镶钢式、整体式。镶钢式导轨是由钢制成的，经热处理和磨削，其硬度可达到60HRC以上。把镶钢导轨用螺钉或粘结剂(环氧树脂)固定在机床床身或经刮研的立柱配合表面上，可以确保导轨获得最佳的平面度。

　　工件技术要求为：渗氮层深度≥0.50mm；表面脆性≤2级；变形量≤0.10mm；硬度≥700HV。

　　机床导轨一般采用合金钢制造，其热处理工艺为表面淬火或表面渗氮。本机床导轨主要工作部位为“V”型面，由于工作部位独特，如选用高碳高合金钢，如Gr15进行感应淬火，存在表面淬硬层不对称现象，且“V”形底面也不易淬硬；若采用整体淬火，则淬硬后因塑性差而难以校直。因此本工件采用38CrMoAlA钢“调质+渗氮处理”方法，以提高其心部强韧性和表面的硬度、强度和耐磨性。该导轨的加工工艺路线如下：锻造毛坯→机械粗加工→调质→机械粗加工→机械半精加工→去应力退火→粗磨→渗氮处理→精磨。

　　在井式炉(额定温度950℃)中进行(920±10)℃×1.5h油冷+(680±10)℃×(2～2.5)h空冷的调质处理。检测硬度为235～265HBW；变形量≤1mm。由于导轨尺寸超过38CrMoAlA钢淬火油冷的临界尺寸，因此淬火前各部位需经粗加工，结合工件热处理后变形量，留3～4mm的加工余量进行调质，可确保调质层的有效保留。调质热处理多件集中装炉时，必须相互间隔20mm以上垂直吊挂，以确保工件加热均匀、变形小。

　　如调质后工件变形量超标，经校直矫正后，必须进行去应力退火，其温度应低于回火温度，以避免工件硬度降低。本工件可采用(560±20)℃×2h空冷的处理工艺。

　　去应力退火的目的是释放、消除导轨机加工过程中产生的内应力，避免在渗氮处理中因内应力释放而产生较大的变形，无法加工。其热处理工艺为(560～600)℃保温2h，炉冷至300℃以下出炉空冷。经检验：其变形量≤0.5mm。

　　导轨集中装炉时，必须相互间隔20mm以上垂直吊挂，以确保工件加热均匀、变形小。如退火后工件变形量超标，经校直矫正后，再次进行去应力退火，直至变形量达到要求。

　　渗氮的目的是在导轨表面形成硬度高、耐磨性强的渗氮层，满足导轨使用要求。热处理工艺采用二段气体渗氮工艺；根据工件外形尺寸及技术要求，选择RN-90-6K型井式气体渗氮炉(有效尺寸Φ800mm×1800mm)。生产操作过程的热处理工艺参数如下：工件室温装炉，在排气升温阶段大流量通入氨气(>12L/min)，排除炉内空气，炉温度设为(450±10)℃；温度升至(450±10)℃保温2h，充入氨气流量为6～8L/min，控制氨分辨率<15%。升温阶段为温度设定为510～520℃，氨气流量为6～8L/min；强渗阶段的炉温510～520℃，保温25h，氨气流量为2～4L/min，氨气分辩率控制在18%～25%；扩散阶段的炉温530～540℃，保温25～30h，氨气流量为1.5～2.5升/min，氨气分辩率控制在38%～50%；降温阶段：关闭电源，工件随炉冷却，氨气流量为1.5L/min。炉温低于200℃以下，关闭进氨(气)开关，将工件出炉吊挂空气中冷却。

　　采用维氏硬度计、金相显微镜检查随炉试件表面硬度、渗氮层深度和表面脆性(要求≤2级)；采用测量平台、塞尺检查工件变形量，对变形超过技术要求者，可采用200kN液压校直机校直。

　　从经济生产考虑，选择批量装炉，吊挂于渗氮料筐上以尽量减少变形；在渗氮的全过程中严格进行质量监控，除按要求严格控制工艺参数外，还选择两件同材质渗氮试块随炉处理，分别置于工件中部及上部，以便进行金相检验。对渗氮后的导轨校直时，由于导轨表面的渗氮层硬度高、脆性大，使用必须在垫铁、压头部位垫上紫铜块，缓慢加载压力。校直后的导轨需进行低温去应力处理(140～160℃，保温6～8h，空冷)，释放校直应力，从而避免后续加工及导轨使用过程中应力释放，影响尺寸精度。