热处理工艺是当今先进制造技术的重要领域之一,通过改变金属内部微观结构或者表面化学成分,从而赋予或者改善材料的使用性能。氮气／水雾化淬火工艺是一种新型的热处理工艺。以冷却速率快,均匀性好,无环境污染,淬火过程可控的优点受到关注与研究。本论文以中碳合金结构钢40Cr为研究对象,在不同淬火工艺参数条件下进行氮气／水雾化淬火与油淬实验,并将淬火后试件进行拉伸与高温疲劳实验。比较40Cr合金钢在不同的氮气／水雾化淬火工艺处理后疲劳性能和机械性能的变化情况,经过研究得出以下结论：经过氮气／水雾化淬火工艺处理后,试件硬度有明显的提高,且硬度随着水量的增大而增大。抗拉强度也有显著的提高,与水量的变化有正比的关系。氮气／水雾化淬火工艺可以提高40Cr合金钢的疲劳极限,在氮气压力相同的情况下,S-N曲线的分散度随着水量的增大而增大。氮气／水雾化淬火后试件的高温疲劳后断口包含疲劳裂纹源、裂纹扩展区和最终断裂区三部分,且最终断裂区所占断口面积的比例较大。综合研究40Cr合金钢经过氮气／水雾化淬火工艺后的微观组织和力学性能,表明与其他淬火工艺相比,氮气／水雾化淬火工艺可以通过调节水量来进行控制材料的机械和疲劳性能,且控制范围比较广。