化学热处理是通过改变金属和合金工件表层的化学成分、组织和性能的金属热处理。 化学热处理的工艺过程一般是:将工件置于含有特定介质的容器中,加热到适当温度后保温,使容器中的介质(渗剂)分解或电离,产生的能渗入元素的活性原子或离子,在保温过程中不断地被工件表面吸附,并向工件内部扩散渗入,以改变工件表层的化学成分。通常,在工件表层获得高硬度、耐磨损和高强度的同时,心部仍保持良好的韧性,使被处理工件具有抗冲击载荷的能力。 每一种化学热处理工艺都各有其特点,如果需要分别或同时提高耐磨、减摩、抗咬死、耐蚀、抗高温氧化和耐疲劳性能,则根据工件的材质和工作条件选择相应的化学热处理工艺。 化学热处理是古老的工艺之一,在中国可上溯到西汉时期。已出土的西汉中山靖王刘胜的佩剑,表面含碳量达O.6~0.7%,而心部为O.15~O.4%,具有明显的渗碳特征。明代宋应星撰《天工开物》一书中,就记载有用豆豉、动物骨炭等作为渗碳剂的软钢渗碳工艺。 明代方以智在《物理小识》“淬刀”一节中,还记载有“以酱同硝涂錾口,煅赤淬火”。硝是含氮物质,当有一定的渗氮作用。这说明渗碳、渗氮或碳氮共渗等化学热处理工艺,早在古代就已被劳动人民所掌握,并作为一种工艺广泛用于兵器和农具的制作。 随着化学热处理理论和工艺的逐步完善,自二十世纪初开始,化学热处理已在工业中得到广泛应用。随着机械制造和军事工业的迅速发展,对产品的各种性能指标也提出了越来越高的要求。除渗碳外,又研究和完善了渗氮、碳氮和氮碳共渗、渗铝、渗铬、渗硼、渗硫、硫氮和硫氮碳共渗,以及其他多元共渗工艺。 |