化学热处理工艺及应用

热处理工艺热处理工艺是通过加热和冷却对金属材料进行控制的工艺过程，目的是改变其原有的物理和化学性质，以提升材料的性能。

热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火、疏松加热等不同方法。

本文将介绍热处理工艺的原理、方法和应用。

一、热处理工艺原理1.金属材料的组织结构与性能金属材料由于晶粒和晶界结构，其中晶粒内的原子排列方式称为晶态。

金属材料的物理和力学性质与其晶粒和晶界结构有关。

晶粒的大小、形状、分布和晶界的状态对金属材料的强度、硬度、塑性、韧性、导电性等性质影响显著。

2.热处理过程的原理由于金属材料在加热和冷却过程中的物理和化学反应，其晶粒和晶界组成的结构也会发生变化，从而影响其物理和化学性质。

热处理工艺就是通过控制材料的加热、保温时间和冷却速度等参数来控制金属材料的组织结构，从而提高材料的性能。

二、热处理方法1.退火退火是将金属材料加热至一定温度，保温一定时间后慢冷的热处理方法。

通过退火可以改变金属材料的晶界和晶粒的结构，增强塑性、韧性和延展性能。

退火方法也有多种不同的类型，包括全退火、球化退火、等温退火和局部退火等。

2.正火正火是将金属材料加热至一定温度，保温一定时间后慢冷的热处理方法。

通过正火可以改变金属材料的晶粒组织结构，提高其强度和硬度。

3.淬火淬火是将金属材料加热至一定温度，然后迅速浸入冷却介质中，使其迅速冷却的热处理方法。

淬火可以使晶粒迅速细化，提高材料的硬度和强度，但同时也会减少塑性和韧性。

4.回火回火是在淬火后将材料重新加热至一定温度并保温一定时间后冷却的热处理方法。

回火可以通过改变材料的晶界和晶粒组织结构来调整其硬度和韧性。

5.疏松加热疏松加热是将金属材料加热至一定温度并保温一定时间，旨在在已存在的材料中生成孔洞或气体，使材料产生疏松现象。

此工艺常用于铸造后处理中，其目的是在材料中消除潜在的缺陷和裂纹。

三、应用热处理工艺广泛应用于制造业中，包括钢铁、铸造、航空航天、汽车和电子等领域。

化学热处理工艺及应用除渗碳、渗氮外，渗金属主要有渗Al 、Cr、V、Si、B、S 等金属和非金属。

下面简单介绍。

1. 渗铬适用于各种钢制件的耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化能力。

渗后硬度：低碳钢为200~250HV ；高碳钢为1250~1300HV。

渗层深度：一般为0.10~0.30mm。

渗层金相组织：低碳钢50%左右铬在铁素体中的固溶体；高碳钢由铬的碳化物（Cr7C3）、（CrFe）7C3 组成。

渗铬方法：固、液、气体渗，还有真空渗等。

固体法：将以下配方研成粒度小于50目（约0.297mm）粉末，然后装箱进行。

配方1：50%~55%铬铁粉末+40~50%氧化铝+2~3%氯化铵。

配方2：60%~65%铬铁粉末+30~35%耐火土+3~4%氯化铵。

装炉温度为800~850C，保温1〜1.5h后升温到1000〜1050E .。

保温12〜15h （视层深要求而定）。

然后随炉冷却600〜700E出炉空冷即可。

液体法：采用70%氯化钡+30%氯化钠为基盐。

将金属铬或铬铁粉末经盐酸处理后放入基盐中，加热到1000〜1050E保温1.0〜1.5h即开始渗，同时应不间断地用惰性气体或还原气体保盐浴表面不被氧化。

气体法：利用干净铬块+氯化铵+氢气，在950〜1100C通入氯化铜蒸汽进行。

渗铬后的处理：在一定载荷下工作并要求一定的强度的零件，渗铬后正火处理可细化晶粒，提高基体强度和韧性，淬火和回火处理可根据需要调整基体的性能。

2、渗B渗硼是指将工件放在一定比例的含硼介质中加热。

适用范围：提高各种钢、铸铁和粉末冶金等材料制作的工件耐磨性。

渗后硬度：900~1200H V0.1 以上。

金相组织：为致密的单相Fe2B。

渗层深度：一般为40~100um渗B方法：固体、液体、气体和膏剂渗。

固渗法：目前市场上有商品固体渗B剂可供应，并附有详细使用说明。

也可按下面配方:5%KBF4+0.5~0.3%（NH2）CS （硫脲）+20~30%木炭+62~84BFe （硼的质量分数不小于20%，铝和硅的质量分数分别不大于3.5%~4.0%）。

磷酸化热处理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：磷酸化热处理是一种常见的表面处理方法，可以提高金属表面的硬度和耐腐蚀性能。

磷酸化热处理的原理是在金属表面形成一层磷酸盐化合物薄膜，这种薄膜具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能。

磷酸化热处理的工艺简单，成本低廉，广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。

磷酸化热处理的过程主要分为清洗、磷酸化、中和和热处理四个步骤。

首先是清洗，将金属表面的油污、锈迹等杂质清除干净，以确保磷酸盐能够与金属表面有效结合。

然后是磷酸化，将金属件浸泡在含有磷酸盐的酸性溶液中，使金属表面发生化学反应，生成磷酸盐化合物薄膜。

接着是中和，将金属件从磷酸盐溶液中取出，用碱性溶液中和残留的酸性物质，以确保金属表面的PH值处于适当范围。

最后是热处理，将磷酸化后的金属件置于高温炉中，使磷酸盐化合物与金属表面发生固相反应，形成坚固的保护薄膜。

磷酸化热处理的优点是可以提高金属表面的硬度和抗腐蚀性能，延长金属件的使用寿命。

磷酸盐薄膜硬度高，耐磨损性好，有一定的润滑性能，减少金属部件之间的摩擦磨损。

磷酸盐薄膜具有良好的耐腐蚀性能，可以在恶劣的工作环境下保护金属表面免受腐蚀侵蚀。

磷酸盐薄膜的颜色稳定，不易褪色，能够提升金属表面的美观度。

磷酸化热处理的应用范围广泛，特别在汽车制造、航空航天、机械制造等领域得到了广泛应用。

在汽车制造中，发动机零部件、汽车底盘、车身构件等金属件经过磷酸化热处理后，可以提高抗疲劳性能和抗腐蚀性能，延长汽车的使用寿命。

在航空航天领域，飞机发动机零部件、飞行控制系统等关键金属件经过磷酸化热处理后，可以提高耐高温性能和耐腐蚀性能，保障飞机的安全飞行。

在机械制造领域，工业机床、模具、轴承等金属件经过磷酸化热处理后，可以提高耐磨损性能和耐腐蚀性能，延长设备的使用寿命。

磷酸化热处理是一种简单、经济、有效的表面处理方法，可以提高金属表面的硬度和耐腐蚀性能，广泛应用于各个领域。

随着技术的不断进步，磷酸化热处理的工艺将会更加完善，应用范围将会更加广泛，为金属制品的生产和应用带来更多的便利和效益。

化学热处理化学热处理是将工件置入含有活性原子的特定介质中加热和保温，使介质中一种或几种元素（如Ｃ、Ｎ、Ｓi、Ｂ、Ａl、Ｃr、Ｗ等）渗入工件表面，以改变表层的化学成分和组织，达到工件使用性能要求的热处理工艺。

其特点是既改变工件表面层的组织，又改变化学成分。

它可比表面淬火获得更高的硬度、耐磨性和疲劳强度，并可提高工件表层的耐蚀性和高温抗氧化性。

各种化学热处理都是由以下三个基本过程组成的。

1）分解由介质中分解出渗入元素的活性原子。

2）吸收工件表面对活性原子进行吸收。

吸收的方式有两种，即活性原子由钢的表面进入铁的晶格形成溶体，或与钢中的某种元素形成化合物。

3）扩散已被工件表面吸收的原子，在一定温度下，由表面往里迁移，形成一定厚度的扩散层。

1、渗碳:渗层组织:淬火后为碳化物、马氏体、残余奥氏体。

渗层厚度（mm），0.3～1.6，表面硬度，57～63HRC，作用与特点，提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度，渗碳温度（930℃）较高，工件畸变较大；应用，常用于低碳钢、低碳合金钢、热作模具钢制作的齿轮、轴、活塞、销、链条。

渗碳件渗碳后，都要进行淬火、低温回火，回火温度一般为150～200℃。

经淬火和低温回火后，渗碳件表面为细小片状回火马氏体及少量渗碳体，硬度可达58～64HRC，耐磨性能很好。

心部组织决定于钢的淬透性。

普通低碳钢如15、20钢，心部组织为铁素体和珠光体，硬度为10～15HRC。

低碳合金钢如20CrMnTi心部组织为回火低碳马氏体、铁素体及托氏体，硬度为35～45HRC，具有较高的强度、韧性及一定的塑性。

2.液体氮化也称软氮化，低温氰化，或者氮碳共渗，在渗氮过程中，碳原子也参与，因而比一般的单一气体渗氮具有更高的渗速，在渗层表面硬度相当的情况下，氮化层的脆性也比气体氮化小，软氮化因此得名。

氮化主要是往炉中加入纯氨，在200℃以上氨分解为活性氮原子，在500～580℃时，活性氮原子往钢件表面渗氮和扩散，得到0.3～0.5mm厚的高硬度、耐腐蚀、抗疲劳的氮化层。

化学热处理渗碳：为了获得高硬度、高耐磨的表面及强韧的心部，渗碳后必须进行淬火加低温回火处理。

按渗碳介质可分为：气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳。

渗氮：①渗氮层具有高硬度、高耐磨性；②渗氮层比热容打，在钢件表面形成压应力层可显著提高耐疲劳性能，渗氮层的耐疲劳性优于渗碳层；③渗氮层表面有化学稳定性高的ε相，能显著提高耐腐蚀性。

渗氮能形成性能优越的渗氮层，但由于工艺时间太长，使得生产率太低，成本高，应尽量少采用。

渗氮一般用在强烈磨损、耐疲劳性要求非常高的零件，有的场合是除要求机械性能外还要求耐腐蚀的零件。

碳氮共渗（俗称“氰化”）：按工艺温度分：低温碳氮共渗（520-580℃），工艺温度低，共渗过程是以氮原子为主、碳原子为辅的渗入过程，俗称“软氮化”；中温碳氮共渗（780-880℃）；高温碳氮共渗（880-930℃）。

优点：①与渗碳相比处理温度低，渗后可直接淬火，工艺简单，晶粒不易长大，变形裂倾向小，能源消耗少，共渗层的疲劳性和抗回火稳定性好；②与渗氮相比，生产周期大大缩短，对材料适用广。

氮碳共渗：氮碳共渗起源于西德，是在液体渗氮基础上发展起来的。

早期氮碳共渗是在含氰化物的盐浴中进行的。

由于处理温度低，一般在500-600℃，过程以渗氮为主，渗碳为辅，所以又称为“软氮化”。

氮碳共渗工艺的优点如下：①氮碳共渗有优良的性能：渗层硬度高，碳钢氮碳共渗处理后渗层硬度可达HV570-680；渗氮钢、高速钢、模具钢共渗后硬度可达HV850-1200；脆性低，有优良的耐磨性、耐疲劳性、抗咬合性和耐腐蚀性。

②工艺温度低，且不淬火，工件变形小。

③处理时间短，经济性好。

④设备简单，工艺易掌握。

存在问题是：渗层浅，承受重载荷零件不宜采用。

渗硼：渗硼是一种有效地表面硬化工艺。

将工件置于能产生活性硼的介质中，经过加热、保温，使硼原子渗入工件表面形成硼化物层的过程称为渗硼。

金属零件渗硼后，表面形成的硼化物（FeB、Fe2B、TiB2、ZrB2、VB2、CrB2）及碳化硼等化合物的硬度极高，热稳定性。

热处理工艺中的氮化处理及其应用热处理工艺是一种通过加热和冷却来改变物体性质的方法，常用于金属材料的加工和改进。

在热处理工艺中，氮化处理作为一种重要的方法广泛应用于各个领域。

本文将全面介绍氮化处理的基本原理、方法和应用。

一、氮化处理的基本原理氮化处理是通过在金属材料表面引入氮元素，改变表面组织结构和性能来提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。

氮化处理的基本原理是在高温下，金属表面与氮气反应生成金属氮化物。

在这个过程中，氮气分子离解为氮离子，在金属表面上与金属原子结合形成金属氮化物层。

二、氮化处理的方法1. 氨气氮化法氨气氮化法是最常用的氮化处理方法之一。

该方法根据加工要求，在特定的气氛中将金属材料加热到一定温度，使其表面发生化学反应。

氮气气氛中的氨气将与金属表面反应生成金属氮化物。

2. 盐浴氮化法盐浴氮化法是将金属材料浸入特殊的盐浴中进行氮化处理。

盐浴中含有氮气和金属氨基化物，通过加热使盐浴中的氮浸入金属材料表面，形成金属氮化物层。

3. 等离子氮化法等离子氮化法是利用等离子体的高温和高能量对金属材料进行表面处理。

等离子体中存在大量的活性氮离子，可以使金属表面迅速地与氮元素结合形成金属氮化物层。

三、氮化处理的应用1. 工具材料氮化处理可以提高工具材料的硬度和耐磨性，延长其使用寿命。

在切削工具、钻头、刀具等制造中广泛应用氮化处理技术，使工具具备更好的切削性能和耐久性。

2. 模具材料氮化处理可以显著提高模具材料的硬度、耐磨性和耐蚀性，使其能够承受更高的工作负荷和更复杂的加工环境。

在塑料模具、压铸模具和冲压模具等制造中广泛应用氮化处理技术，提高模具的使用寿命和稳定性。

3. 表面涂层氮化处理可用作一种表面涂层技术，通过在金属表面形成一层坚硬的金属氮化物，提高材料的耐磨、耐蚀和耐高温性能。

在汽车、航空航天和船舶等领域应用广泛，用于加强金属材料的表面保护。

4. 天然石墨的改性氮化处理可以用于改性天然石墨的制备。

氮化处理后的天然石墨具有较高的硬度和耐磨性，可用于电池、润滑材料和导热材料等领域。

化学表面处理工艺
化学表面热处理又称化学热处理。

将钢件或合金工件置于适当的介质中加热保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分和组织,从而获得所需性能的热处理工艺。

工业中广泛采用的化学热处理方法都是在工件表层渗入某种元素,即所谓的渗入法,按所渗入的元素,可以将化学热处理分为渗非金属、渗金属及金属与非金属共渗3大类。

渗非金属包括渗碳、渗氮、渗硼、渗硅、渗硫以及氮碳共渗、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗、硼硅共渗、硫氮碳共渗等;渗金属有渗铬、渗铝、渗锌、渗钒及铬铝共渗等;金属与非金属共渗有铝硅共渗、铬铝硅共渗、铝硼共渗、钛硼共渗、钛氮共渗等。

近年来,发展了另一大类化学热处理,是将具有某种特殊性能的化合物直接沉积于金属基体表面,形成一层覆盖层,例如气相沉积氮化钛、碳化钛等。

化学热处理主要用于提高工件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度或某种化学性能及物理性能等。

四大热处理工艺
热处理工艺是一种通过改变材料的物理结构、化学成分和性质来改善其性能的技术。

在热处理工艺中，有四项主要的工艺，分别是退火、淬火、回火以及表面处理。

这四种热处理工艺都具有不同的特点和应用范围，并被广泛应用于现代工业生产中。

1. 退火工艺
退火工艺是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的工艺。

此工艺可以减少材料中的残余应力和提高硬度，改善材料的延展性和韧性，提高材料的加工性能，适用于铸造、锻造和变形加工等多种材料加工领域。

退火的最佳温度和持续时间会因材料不同而异。

2. 淬火工艺
淬火是将金属材料加热到一定温度后，通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性质的工艺。

此工艺可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种机械零部件、工具等。

淬火温度、冷却速度和时间会对最终的材料性能产生显著的影响。

3. 回火工艺
回火工艺是在淬火后，将已经变硬的材料重新加热到一定温度，然后缓慢冷却的工艺。

此工艺可以减轻材料的脆性，并使其具有较好的延展性和韧性，适用于制造各种高强度零部件，如弹簧、轴承、齿轮等。

回火的最佳温度、时间和冷却速度也会因材料不同而异。

4. 表面处理工艺
表面处理工艺是将材料表面进行改性的工艺，包括氮化、硬化、镀膜等多种方法。

通过这些方法可以改善材料表面硬度、抗腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性等，适用于制造各种高性能零部件和设备。

综上所述，四种热处理工艺在现代工业中都具有广泛的应用。

不同材料和加工要求会产生不同的需要，因此选择合适的热处理工艺不仅可以改善材料的性能，也可以提高生产效率，实现工业生产的可持续发展。

正火：又称常化，是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。

运用范围：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。

④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

目的：使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。

退火：将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却，从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺。

目的：降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。

退火工艺随目的之不同而有多种，如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。

注: 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。

故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。

大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。

一般合金钢坯料常采用退火，若用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。

淬火：将钢件加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

化学热处理的种类及应用化学热处理是一种通过改变材料的组织结构和性能来提高材料性能的方法。

通过控制材料的加热、冷却和处理过程中的化学反应，使材料的硬度、强度、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性等性能得到改善。

化学热处理一般包括淬火、回火、正火、退火、固溶处理等处理方法，下面我将逐一介绍这些热处理的种类及应用。

淬火是化学热处理中最常见的一种方法，它是通过迅速冷却材料来使组织结构变硬，从而提高材料的硬度和强度。

淬火一般分为水淬、油淬、盐浴淬和气体淬火等不同的冷却介质。

不同的材料需要选择合适的淬火介质来获得最佳的性能。

淬火广泛应用于钢铁行业，如汽车制造、机械制造、航空航天等领域。

回火是淬火后的一种处理方法，它通过加热材料，控制加热温度和时间来改变材料的硬度和脆性，使其具有更好的可加工性和韧性。

回火也可分为不同的温度范围，如低温回火、中温回火和高温回火。

回火广泛应用于制造业，如工具制造、模具制造、刀具制造等领域。

回火可以提高材料的韧性和抗冲击性能，使其不易断裂。

正火是指将材料加热到足够的温度后，以自然冷却的方式使其组织结构改变，从而获得所需的性能。

正火可以改变材料的晶体结构并均匀分布碳化物，提高材料的硬度和强度。

正火广泛应用于汽车发动机制造、工程机械制造等领域，提高材料的耐磨性和强度。

退火是通过加热材料到一定的温度后，以适当的速度冷却，使其组织结构和性能得到改善。

退火可以消除材料中的内应力，改善材料的可加工性和韧性，提高材料的塑性和延展性。

退火广泛应用于铝制品、铜制品、不锈钢等金属材料的制造过程中，提高材料的可塑性和延展性。

固溶处理是指将固溶体加热到一定的温度，使固溶体溶解，然后快速冷却，使固溶体析出新的微观结构，改善材料的性能。

固溶处理常用于合金材料的制备。

固溶处理可以提高合金的硬度、强度和抗腐蚀性能，广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造等领域。

总结起来，化学热处理涵盖了淬火、回火、正火、退火和固溶处理等不同的处理方法，每一种方法都有其独特的适用范围和应用领域。

热处理中的退火工艺及其作用热处理是一种通过加热和冷却的过程来改变材料的物理和化学性质的方法。

在热处理过程中，退火工艺是最常用的一种处理方法。

本文将介绍退火工艺在热处理中的作用以及其常用的工艺流程。

一、退火工艺的作用退火是通过加热材料到一定温度，然后通过缓慢冷却的方式，使其达到最佳的力学性能和结构状态。

退火工艺在热处理中具有以下几个主要作用。

1. 降低材料硬度：退火可以使高硬度的材料逐渐变软。

通过加热，材料的晶体结构会发生调整，晶界和位错的运动能减少材料的硬度，从而增加其可加工性。

2. 改善材料的塑性和韧性：退火过程中，材料的晶体结构发生变化，并形成更多的位错。

这会使材料的塑性和韧性得到提高，从而增强其抗疲劳性能和耐冲击性。

3. 消除材料内部应力：在材料的制备和使用过程中，会产生各种应力，包括热应力和冷却引起的残余应力等。

通过退火，材料内部的应力可以得到释放，从而避免由应力引起的裂纹和变形。

4. 改善材料的晶体结构和粒度：退火可促进晶体的生长和再结晶过程，使晶界移动，晶粒长大，并消除晶粒内部的工艺性缺陷。

这有助于提高材料的结构均匀性和晶界的稳定性。

二、退火工艺的常用流程退火工艺根据材料的特性和处理要求的不同，可以采用不同的工艺流程。

下面将介绍两种常见的退火工艺流程。

1. 全退火（完全退火）：全退火是指将材料加热到足够高的温度，保持一段时间后再缓慢冷却到室温。

这种退火方式适用于大部分金属材料，能够完全消除应力和改变晶体结构。

2. 等温退火：等温退火是指在加热到所需温度后，保持恒定温度一段时间，然后再缓慢冷却。

这种退火方式可以用于改善材料的晶体结构和性能，特别适用于某些合金材料。

三、总结退火工艺是热处理中常用的一种工艺，通过加热和冷却的过程，可以改善材料的力学性能和结构状态。

退火工艺主要通过降低材料硬度、改善塑性和韧性、消除应力以及改善晶体结构和粒度等方面发挥作用。

在具体应用中，可以选择全退火或等温退火等不同流程来满足材料的处理要求。

叙述化学热处理的三个过程
化学热处理是利用化学反应、热效应和扩散作用，改变金属或合金表面化学成分和组织结构，以获得所需性能的一种热处理工艺。

一般来说，化学热处理包括三个过程：
1. 分解：将含有欲渗元素的物质分解，产生能够渗入工件表面的活性原子。

分解反应可以通过加热、蒸发、电解等方式进行。

例如，渗碳处理时，将甲烷或乙烷等碳氢化合物通入高温炉中，在一定条件下发生分解，产生活性碳原子。

2. 吸收：分解产生的活性原子被工件表面吸收，进入表层金属并向内扩散。

吸收过程受到工件表面状态、化学成分、温度等因素的影响。

为了提高吸收效果，可以对工件表面进行预处理，如清洁、抛光等。

3. 扩散：被吸收的活性原子在工件内部沿着浓度梯度向内扩散，形成一定厚度的扩散层。

扩散过程的速度取决于温度、时间和原子的扩散系数。

通常，提高温度和延长时间可以加速扩散过程。

这三个过程相互关联，相互影响。

在实际的化学热处理过程中，需要合理控制各个过程的条件，以获得理想的渗层性能。

化学热处理具有广泛的应用，可以提高工件的耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度等性能，常用于机械制造、汽车、航空航天等领域。

热处理与外表处理1、概述将原材料或半成品置于空气或特定介质中，用适当方式进行加热、保温和冷却，使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法，称为热处理。

按其特点，可分为一般热处理、化学热处理和外表热处理三种。

〔1〕一般热处理2〕具体材料的热处理温度和所得到的硬度，这里不一一例举，可参见有关热处理的专业手册，或机械加工工艺手册的热处理章节。

〔2〕化学热处理将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的外表的工艺，称化学热处理。

如：渗碳和渗氮。

〔3〕外表热处理快速加热工件，使外表组织迅速相变，转变成奥氏体，经淬火冷却，使外表淬硬而心部〔1〕复杂性：①工艺类别②装备水平③刀具结构④选择的工艺参数⑤冷却液性能〔2〕规律性：降低材料硬度、均匀组织，提高切削脆性是改善材料加工性能的重要措施。

2、热处理变形工件的热处理变形产生于外力的作用和内应力状态的变化。

外力是指工件在热处理加热过程中由于自重、摆放方法不当或其他外部加载的力量。

内应力是指工件在热处理过程中，由于热胀冷缩和组织转变不均匀性引起的工件内部应力。

不同部位热胀冷缩的不均匀性所产生的内应力称为热应力，组织转变不均匀性产生的内应力称为组织应力。

无论是外力或是内应力，都要引起工件的变形。

当应力超过材料的屈服点时，就会产生塑性变形或称永久变形。

三种：即体积、形状和翘曲变形。

而具体到一个工件上，往往显示出三种类型的综合交叉形式。

3、金属外表处理外表处理一般指化学处理、电化学处理、物理处理及机械处理等方法，通过使用金属外表生成一层金属或非金属覆盖层，用以提高金属工件的防蚀、装饰、耐磨或其他功能。

3.1电镀是一种在工件外表通过电沉积的方法生成金属覆盖层，使获得装饰、防腐及某些特殊性能的工艺方法。

化学镀是借助于溶液中的复原剂使金属离子被复原成金属状态，并沉积在工件外表上的一种镀覆方法，其优点是任何外形复杂的工件都可获得厚度均匀的镀层、镀层改密、孔隙小，并有较高的硬度，常用的有化学镀铜和化学镀镍。

第三节金属表面化学热处理1、什么叫金属表面化学热处理？表面热处理是指仅对零部件表层加热、冷却，从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种工艺，是最基本、应用最广泛的材料表面改性技术之一。

金属表面化学热处理是利用元素扩散性能，使合金元素渗入金属表层的一种热处理工艺。

2、工艺过程首先将工件置于含有渗入元素的活性介质中加热到一定温度，使活性介质通过分解并释放出欲渗入元素的活性原子、活性原子被表面吸附并溶入表面、溶入表面的原子向金属表层扩散渗入形成一定厚度的扩散层，从而改变表层的成分、组织和性能。

3、化学热处理的基本过程化学热处理包括三个基本过程，即①化学渗剂分解为活性原子或离子的分解过程；②活性原子或离子被钢件表面吸收和固溶的吸收过程；③被渗元素原子不断向内部扩散的扩散过程。

4、金属表面化学热处理的特点？和表面淬火不同，化学热处理后的工件表面不仅有组织的变化，而且也有化学成分的变化。

5、金属表面化学热处理的目的？一、提高金属表面的强度、硬度和耐磨性。

如渗氮、渗硼等. 渗氮硬度可达950HV~~1200HV,渗硼硬度可达1400HV~~2000HV.常用的硬度单位有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等.什么叫渗氮？渗氮，就是把工件置于含有氮原子的介质中加热到一定温度，保温一段时间后，在工件表面形成一层坚硬的渗氮层。

说白了就是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层。

二、提高材料疲劳强度。

如渗氮、渗硼、渗铬。

三、使金属表面具有良好的抗粘着、抗咬合的能力和降低摩擦系数。

如渗硫等。

四、提高金属表面的耐蚀性。

如渗氮、渗铝等。

5、金属表面化学热处理的性能？化学热处理后的钢件表面可以获得比表面淬火所具有的更高的硬度、耐磨性和疲劳强度；心部在具有塑性和韧性的同时，还可获得较高的强度。

6、化学热处理的种类i.固体法。

（粉末填充法、膏剂涂覆法、电热旋流法、覆盖层扩散法）ii.液体法（包括盐浴法、电解盐浴法、水溶液电解法等）iii.气体法（固体气体法、间接气体法、流动粒子炉法）iv.等离子法。