化學熱處理是將工件置於一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表面,以改變其化學成分、組織和性能的熱處理工藝。根據滲入的元素不同,化學熱處理可分為滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬等。化學熱處理都是三個基本過程完成的,其一是介質發生化學分解而產生活性原子;其二是活性原子被工件吸收;其三滲入的活性原子,由表面向中心擴散,形成一定的擴散層。化學熱處理到底有啥用處呢?
化學熱處理在生產中的應用是這樣的:滲碳,將工件置於碳介質中是碳原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。滲碳後,經淬火或低溫回火,使零件表面獲得高硬度和耐磨性,而心部保持一定的強度及較高的塑性和韌度。滲碳零件必須用低碳鋼或低合金鋼來製造,常用的滲碳方法有:固體滲碳、鹽浴滲碳、氣體滲碳等。
滲氮,在一定溫度下,是活性氮原子滲入工件表面的換血熱處理工藝。滲氮層具有很高的硬度和耐磨性,滲氮溫度低工件變形小。聖誕間具有很好的耐蝕性,在生產中主要用於處理重要和複雜的精密零件。
碳氮共滲,在一定溫度下,將碳氮(以碳為主)同時滲入工件表層的奧氏體中的化學熱處理工藝。碳氮共滲具有加熱溫度低,零件變形,小生產周期短,滲層具有較高的硬度、耐磨性和疲勞強度,常用來處理汽車和工具機上的齒輪、蝸杆和軸類。
軟氮化,以滲氮為主的碳氮共滲,滲層硬度較低,脆性較小,常用於處理模具、量具和高速鋼刀具等。還有滲硼,用活性硼原子滲入鋼件表層,形成鐵的硼化物的化學熱處理。滲硼能顯著提高鋼件的表面硬度和耐磨性,根據使用的滲硼介質,滲硼方法有:固體滲硼、液體滲硼和氣體滲硼。