热处理的作用是改善行星滚柱丝杠副各零件的材料性能、切削性能以及消除残余应力。热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。
预备热处理的作用是改善丝杠切削性能、消除残余应力以及为最终热处理做准备，主要工艺包括调质、退火、正火、时效处理等；最终热处理的作用是提高螺纹的表面硬度以及耐磨性。根据郑伟《精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究》:
1)丝杠表面热处理采用感应淬火，硬化层深度1.5-2.0mm;
2)螺母表面热处理采用渗碳淬火，硬化层深度1.0-1.4mm;
3)滚柱和内齿圈整体进行调质处理，调质硬度HB235,齿面氮化处理，齿面硬度不低于HV600,硬化层深度0.4-0.5mm。整体热处理是指对工件进行穿透加热，以改善整体的强度、硬度、塑性和韧性。表面热处理和化学热处理主要解决零件的表面强化问题，是金属材料整体热处
理的补充和完善，三者相互配合，可全面达到零件多种多样的使用性能要求。其中退火、正火、淬火、回火是最常用的热处理方法，俗称“四把火”。
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