使一种或多种金属原子渗入金属工件表层内的化学热处理工艺。将金属工件放在含有渗入金属元素的渗剂中﹐加热到一定温度﹐保持适当时间后﹐渗剂热分解所產生的渗入金属元素的活性原子便被吸附到工件表面﹐并扩散进入工件表层﹐从而改变工件表层的化学成分﹑组织和性能。与渗非金属相比﹐金属元素的原子半径大﹐不易渗入﹐渗层浅﹐一般须在较高温度下进行扩散。金属元素渗入以后形成的化合物或钝化膜﹐具有较高的抗高温氧化能力和抗腐蚀能力﹐能分别适应不同的环境介质。
渗金属的方法主要有固体法(如粉末包装法﹑膏剂涂渗法等)﹑液体法(如熔盐浸渍法﹑熔盐电解法﹑热浸法等)和气体法。金属元素可单独渗入﹐也可几种共渗﹐还可与其他工艺(如电镀﹑喷涂等)配合进行复合渗。生產上应用较多的渗金属工艺有﹕渗铝﹑渗铬﹑渗锌﹑铬铝共渗﹑铬铝硅共渗﹑鈷(镍﹑铁)铬铝钒共渗﹑镀鉭后的铬铝共渗﹑镀铂(鈷)渗铝﹑渗层夹嵌陶瓷﹑铝-稀土共渗等。
渗铝 钢铁和镍基﹑鈷基等合金渗铝后﹐能提高抗高温氧化能力﹐提高在硫化氢﹑含硫和氧化钒的高温燃气介质中的抗腐蚀能力。为了改善铜合金和鈦合金的表面性能﹐有时也採用渗铝工艺。
渗铝的方法很多。冶金工业中主要採用热浸﹑静电喷涂或电泳沉积后再进行热扩散的方法﹐大量生產渗铝钢板﹑钢管﹑钢丝等。静电喷涂或电泳沉积后﹐必须经过压延或小变形量轧製﹐使附著的铝层密实后再进行扩散退火。热浸铝可用纯铝浴﹐但更普遍的是在铝浴中加入少量锌﹑鉬﹑锰﹑硅﹐温度一般维持在
渗铝主要用於化工﹑冶金﹑建筑部门使用的管道﹑容器﹐能节约大量不锈钢和耐热钢。在机械製造部门﹐渗铝的应用范围也不断扩大。低碳钢工件渗铝后可在
渗铬 碳素钢和合金钢(包括耐热钢和高温合金)在渗铬后﹐可提高耐蚀﹑耐磨和抗高温氧化性能。
渗铬主要有粉末法﹑气体法和熔盐法﹐其中以粉末法在工业上应用较多。粉末渗剂由铬粉﹑卤化銨和氧化铝组成。渗铬温度1000~1100℃﹐保温时间一般为4~8小时。渗铬后的镍基合金﹐在
渗锌 工件渗锌后可提高抗大气腐蚀能力。这是因为锌比铁更显正电性﹐在腐蚀介质中锌首先被腐蚀﹐使基体受到保护。工业上多採用粉末渗锌﹐即以锌粉作为渗剂﹐也有加惰性或活性材料的﹐一般在380~400℃下进行﹐通常保温2~4小时。热浸渗锌是将工件浸入400~500℃的熔融纯锌中﹐扩散渗入。渗锌层与基体有良好的结合力﹐厚度均匀﹐适用於形状复杂的工件﹐如作为带有螺纹﹑内孔等的工件的保护层。碳钢渗锌已用於紧固件﹑钢板﹑弹簧﹑电台和电视台天线等產品。
共渗和复合渗 两种以上金属元素的原子依次渗入或同时渗入的化学热处理方法。有时也採用镀-渗﹑喷-渗﹑镀-喷-渗﹑电泳-渗等化学热处理工艺与其他工艺相配合的方法。共渗或复合渗可以使工件获得较单一扩散保护层优越的性能﹐以满足航空﹑航天和其他动力工业对机械零件的特殊要求。例如﹐铬铝共渗件有良好的抗含硫燃气腐蚀和抗高温氧化性能﹔铬铝硅共渗能得到较满意的抗氧化﹑抗高温腐蚀的综合性能。又如﹐耐热合金在高温下使用时﹐其表面扩散保护层与基体之间有相互扩散作用﹐能使表面层合金含量降低﹐丧失保护作用。为解决这一问题﹐可採用先渗鉭(或铬-鉭)﹐然后再渗铝或铬铝﹑镍(鈷)铝等共渗﹐也可採用镀铂(鈷)后渗铝。
渗层夹嵌陶瓷﹐如渗铝将二氧化鈦﹑三氧化二铝陶瓷微粒夹嵌在渗层内的渗铝夹嵌陶瓷﹐可改善抗高温氧化性能和抗起皮性能﹐增加抗硫蚀﹑抗冲蚀的能力。
如果在渗剂中加稀土元素可显著地改善渗层的抗硫化物的腐蚀性能。
气相沉积 气相沉积是在钢﹑镍基合金﹑鈷基合金和硬质合金表面建立金属碳化物﹑氮化物﹑硼化物和复合化合物等覆盖层的现代方法。覆盖方法大致分为化学气相沉积和物理气相沉积两种。化学气相沉积的处理温度一般在
化学热处理
退火
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