文档介绍：金属的化学热处理
概述
1、概念
将金属制件放在特定的活性介质中,加热保温使一种或几
种元素渗入它的表层,改变其表面的化学成分和组织,以达
到改变表面性能,满足技术要求的热处理工艺总称。
简单说是向钢的表面渗入某种元素的热处理工艺。
注意:化学热处理既改变表面的化学成分,又改变其组织。
2、目的
获得单一材料难以获得的性能或进一步提高制件的使用性能。
1)碳钢渗C或C、N共渗→(淬火)获得表面高硬度、耐磨性,心部保持良好的塑韧性。
2)渗氮(软N化或离子渗N)→表面耐磨、抗腐蚀
3)渗Al→提高工件表面抗氧化、耐磨性能力。
3、分类
以渗入元素命名:渗金属,渗非金属。
1)渗入非金属元素: 单元渗:C、N、B、O、S、Si等;
多元渗:C+N、O+N、O+ C+N
2)渗入金属元素: 单元渗:Al、Cr、Ti、Nb、V、Zn
多元渗:Al+Si、Al+Cr、 Al+V、
Al+Cr+Si
3)渗入元素对表面性能作用分类:提高渗层强度及耐磨性→渗C、N、B、Nb、V等。高抗氧化、耐高温→Al、Cr。提高抗啮合、抗擦伤→渗S、N、磷化等。提高抗腐性能→渗N、渗Si、渗Zn。
4)质的物理状态分:固体―如固体渗C、固体渗B等。液体―如盐溶炉渗B或B、C、N共渗等,渗Al等金属气体―气体渗C和C、N共渗。
4)能获得具有特殊性能的表面层
3)经济效果好
2)具有较好的工艺性
1)不受工件几何形状的限制

不受工件几何形状的限制
即任何几何形状复杂的工件经过化学热处理后,均可获得沿其轮廓分布的均一的表面化学热处理层
具有较好的工艺性
如开裂倾向较小;处理温度范围较宽;对冷却介质的敏感性较小等等
经济效果好
能获得具有特殊性能的表面层
廉价的钢材经化学热处理后可获得表面性能高的工件。经化学热处理的碳钢件的表层性能不亚于同类合金钢的性能。
如耐腐蚀性、耐磨性等
基本原理
一、化学热处理的基本过程
基本过程——大致分为三个阶段:
:渗剂中的化学反应分解出渗入元素的活
性原子
:活性原子被金属表面吸收
:渗入原子在金属基体内达到一定浓度后
从工件表面向内部扩散
1、渗剂分解
渗剂一般由含有被渗元素的物质组成,有时加入一定量的催渗剂,催化渗剂分解反应。渗剂必须具有一定活性。
渗剂活性:在相界面反应中易于分解出被渗元素原子的能力。
催化剂:是促进含有被渗元素的物质分解或产生出活性原子的物质。
例如:渗碳时除木炭外加碳酸钡或碳酸钠
界面反应
化学热处理时渗剂分解出被渗元素活性原子的反应有:
1)分解反应:如普通气体渗碳、渗氮时,
2)置换反应:渗金属时,
3)还原反应:如渗金属时,