第六章-金屬的化學(xué)熱處理

1、1 金屬的加熱,教學(xué)思路 課程學(xué)時(shí)數(shù)為4學(xué)時(shí)，以教師講解為主，結(jié)合課堂提問(wèn)，課堂討論等，讓學(xué)生學(xué)習(xí)金屬加熱相關(guān)的知識(shí)，重點(diǎn)講解金屬加熱的原則和影響因素，對(duì)金屬加熱過(guò)程中氧化和脫碳有較為詳細(xì)的了解，并能初步的了解加熱介質(zhì)和設(shè)備的選擇。 教學(xué)內(nèi)容 材料加熱的物理過(guò)程； 金屬加熱的一般原則及影響因素 ； 金屬及合金在不同介質(zhì)中加熱時(shí)常見(jiàn)的物理化學(xué)現(xiàn)象。,學(xué)生學(xué)習(xí)情況通過(guò)表面淬火的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明白表面淬火的定義及目的，重點(diǎn)使學(xué)生學(xué)習(xí)表面淬火的原理及應(yīng)用。 教學(xué)目標(biāo) 掌握表面淬火的定義、目的及工藝應(yīng)用，了解表面淬火的原理、分類及設(shè)備等相關(guān)知識(shí)。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)： 掌握表面淬火的目的、分類及應(yīng)用。

2、難點(diǎn)：表面淬火的原理。 教學(xué)過(guò)程如下：,主要內(nèi)容 6.3金屬的滲氮 6.4鋼的碳氮共滲 6.5滲硼 6.6滲金屬 6.7輝光放電離子化學(xué)熱處理,6.3金屬的滲氮,6.3.1 鋼的滲氮原理 定義：向金屬表面滲入氮元素的工藝稱為滲氮，也稱為氮化。 分類：液體氮化、氣體氮化及離子氮化 目的：提高工件的表面硬度、疲勞強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性及抗咬合性。 滲氮的特點(diǎn)： 1）能達(dá)到很有高的表面硬度和耐磨性，可在較高溫度范圍內(nèi)使用（550650 ）； 2）形成很大的表面壓應(yīng)力，致密穩(wěn)定的氮化物，具有很高的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。 3）滲氮溫度較低(500-570之間)，工件變形小，不用淬火。 缺點(diǎn)：工藝過(guò)程較長(zhǎng)，成

3、本高，滲層較薄，脆性大。故不能承受太大的接觸應(yīng)力。,6.3.1 鋼的滲氮原理,1、鐵-氮狀態(tài)圖,相氮溶于-Fe中的固溶體（含氮鐵素體），體心立方結(jié)構(gòu)，N含量0.11%。 相以Fe4N為基的固溶體，面心立方結(jié)構(gòu)，N含量5.7-6.1%。 相以Fe3N為基的固溶體，密排六方結(jié)構(gòu)，N含量8.25-11%。 相存在于共析溫度(590)之上，含氮奧氏體，面心立方結(jié)構(gòu)。(高溫相，室溫不存在) 相以Fe2N為基的固溶體，正交結(jié)構(gòu)，N含量11-11.35%。極脆，容易脆裂和剝落，滲氮時(shí)應(yīng)避免此相出現(xiàn)。,兩個(gè)共析反應(yīng)： 590： 650： ,滲氮過(guò)程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)擴(kuò)散的過(guò)程,6.3.1 鋼的滲氮原理,鋼鐵的滲氮過(guò)程

4、和其它化學(xué)熱處理過(guò)程一樣，由分解、吸收、擴(kuò)散三個(gè)基本過(guò)程組成。 滲劑的分解：指滲劑中分解出含有活性氮原子的物質(zhì)。使用最多的滲氮介質(zhì)是氨氣。 2NH33H2+2N,2、鋼的滲氮過(guò)程,6.3.2 滲氮層的組織與性能,1、純鐵滲氮層的組織與性能,Fe-N相圖可知，在低于共析溫度590C以下進(jìn)行氮化時(shí)，首先在表面形成-相，當(dāng)-相氮濃度達(dá)到飽和時(shí)，形出相，當(dāng)相的氮濃度達(dá)到飽和時(shí)，又形成相。,6.3.2 滲氮層的組織與性能,2、合金元素對(duì)滲氮層組織和性能的影響 溶于鐵素體并改變氮在相中溶解度： 如過(guò)渡族元素W、Mo、Cr等提高氮在相中溶解度 與基體鐵構(gòu)成鐵和合金元素的氮化物： 如（Fe，M）3N、 （Fe

5、，M）4N； 形成合金元素的氮化物： 鋼中能形成合金氮化物的合金元素僅為過(guò)渡族金屬中次外層d亞層填得不滿的元素。d亞層填的愈不滿，形成氮化物的氮化物穩(wěn)定性愈高。 氮化物的穩(wěn)定性按照以下順序增加：NiCoFeMnMoWNbVTiZr 因此合金元素的加入，一方面，可提高氮在相中溶解度，一方面可形成穩(wěn)定性高合金氮化為，可極大提高鋼滲氮后的硬度與耐磨性。 但一方面，合金元素的加入，與氮親和力較強(qiáng)，滲氮層會(huì)變淺P143圖,6.3.2 滲氮層的組織與性能,3、溫度和時(shí)間對(duì)氮化物形成的影響P142圖 一般來(lái)說(shuō)，溫度越低，氮化物越難形成，即形成氮化物的時(shí)間越長(zhǎng)，彌散度越高，形成氮化物后，不易聚集長(zhǎng)大，硬度穩(wěn)定

6、 溫度越高，氮化物越易形成，即形成的速度越快，氮彌散度較差，容易隨時(shí)間的延長(zhǎng)而聚集長(zhǎng)大。 合適的滲氮溫度很關(guān)鍵。 4、氮化處理提高零件疲勞強(qiáng)度和耐磨性的原因 （1）在表面形成高硬度的-（Fe4N）和-（Fe3-2N）層； （2）滲入的氮原子與氮化物形成元素形成彌散的合金氮化物，提高表面氮化層的強(qiáng)度和硬度。 （3）表面滲入氮原子后體積膨脹，因而在表面產(chǎn)生了殘留壓應(yīng)力，能抵消外力作用產(chǎn)生的張應(yīng)力，減少表面疲勞裂紋的產(chǎn)生。,6.3.3 滲氮鋼及其發(fā)展,1、國(guó)際上普遍采用的滲氮鋼38CrMoAlA。 特點(diǎn)： a、滲氮后可得到最高硬度（1100HV） b、具有良好的淬透性 c、由于Mo的加入，抑制了第二

7、類回火脆性。因此常用于制造要求表面硬度高，耐磨性好，心部強(qiáng)度高的滲氮零件。 缺點(diǎn)：在冶金上易出現(xiàn)偏析、巖石狀斷口及層狀組織缺陷，含Al量太高該層表面易出現(xiàn)脆性。 2、為了改善上述缺點(diǎn)，發(fā)展了無(wú)鋁滲氮鋼 3、為了縮短滲氮時(shí)間，發(fā)展了含鈦、釩的鋼，也稱快速滲氮鋼，氮化物溫度，不易長(zhǎng)大，可升高滲氮溫度，縮短滲氮時(shí)間,6.3.4 滲氮工藝控制,1、滲氮工藝過(guò)程 a、氨氣由液氨罐1流量計(jì)4干燥箱5進(jìn)氣管7進(jìn)入滲氮罐。 b、U型壓力計(jì)10測(cè)爐內(nèi)壓力， c、分解率測(cè)定有水溶法測(cè)定，圖中分解測(cè)定儀。 分解率x=（N2%+H2%）/（NH3%+N2%+H2%）*100% 分解率x的高低直接影響工件表面析N的速度

8、， x過(guò)高，會(huì)有大量的H2吸附在鋼表面，妨礙對(duì)N的吸收；如果過(guò)低，不能提供足夠多的活性N原子。一般為1540%。,6.3.4 滲氮工藝控制,2、滲氮工藝方法 滲前處理： 滲氮后不再淬、回火，因此預(yù)先熱處理很重要。為保證心部有要求的機(jī)械性能，消除加工應(yīng)力，為氮化作組織準(zhǔn)備，工件在滲氮前應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以獲得回火索氏體組織，調(diào)質(zhì)處理回火溫度一般高于滲氮溫度。滲氮前為回火索氏體組織。 一般零件氮化工藝路線如下：鍛造 退火 粗加工 調(diào)質(zhì)處理 精加工氮化 精磨或研磨。 氮化溫度：一般在480570 若T升高，則擴(kuò)散速度加快，氮化層深增加，但氮化物聚集長(zhǎng)大的傾向性大，其表面硬度和耐磨性會(huì)下降，故比調(diào)質(zhì)溫度

9、低4070 。滲氮溫度過(guò)低，氮化物難于形成，滲氮時(shí)間較長(zhǎng)。 氮化時(shí)間：依據(jù)層深來(lái)定平方根關(guān)系，一般大于30h,6.3.4 滲氮工藝控制,工藝過(guò)程： 在20h內(nèi)采用較低的氨分解率，使工件表面迅速吸收大量氮原子，形成彌散分布氮化物，提高工件表面硬度； 在中間階段，氨分解率提高到30-40%，使表層氮原子向內(nèi)擴(kuò)散，增加滲層深度； 保溫結(jié)束前2-4h，氨分解率高于80%以上，進(jìn)行退氮處理，減薄或清除脆性白亮層。 特點(diǎn)： 溫度較低，工件變形??；但滲氮周期長(zhǎng)，為得到0.6-1mm的滲層，需要保溫50-120h。,（1）等溫滲氮,6.3.4 滲氮工藝控制,（2）兩段滲氮,工藝過(guò)程： 第一階段采用510一52

10、0低溫，較低的氨分解率，使工件表面迅速吸收大量氮原子，形成彌散分布穩(wěn)定的氮化物。 第二階段把溫度提高到550一560，氨分解率控制在40一60之間，目的是加速氮在鋼中的擴(kuò)散，以增加氮化層深度。 由于第一階段形成的氯化物穩(wěn)定性高，在第二階段稍提高溫度時(shí)，氮化物不會(huì)顯著聚集長(zhǎng)大，因此硬度下降不多，面且可使氮化層的硬度分布趨于平緩。 特點(diǎn)： 與等溫氮化相比，二段氮化硬度稍低、變 形略大，但滲速快、滲層深。,6.3.4 滲氮工藝控制,（3）三段滲氮,工藝過(guò)程： 三段氮化法是在二段氮化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它的特點(diǎn)是第二階段的溫度比二段氮化的更高一些，一般為560580，以進(jìn)一步提高氮化速度，達(dá)到一定氮化

11、深度后，再將溫度降至相當(dāng)于第一段的溫度或稍高的溫度下繼續(xù)氯化，使表層氮濃度達(dá)到最佳濃度，而不致使表面硬度過(guò)低。 特點(diǎn)： 時(shí)間最短，但工藝較復(fù)雜。,6.3.4 滲氮工藝控制,（4）抗腐蝕滲氮 抗腐蝕滲氮：使工件表面獲得0.0150.06mm厚的致密的化學(xué)穩(wěn)定性高的相層，以提高工件的抗腐蝕性為目的的滲氮。 抗腐蝕滲氮過(guò)程，與強(qiáng)化滲氮過(guò)程基本相同。 滲氮溫度較高，有利于致密的相的形成，也有利于縮短滲氮時(shí)間。但溫度過(guò)高，表面含氮量降低，孔隙度增大，使抗蝕性降低。 滲氮后應(yīng)盡量采用快冷。,6.3.4 滲氮工藝控制,a、外觀：正常氮化表面應(yīng)為銀灰色，無(wú)光澤，不應(yīng)有局部亮點(diǎn)存在。若氧化后則是咖啡色，氧化對(duì)性

12、能影響不大； b、滲層硬度測(cè)定：由于氮化層淺薄，通常用維氏，維氏硬度計(jì)用小于9.8N載荷。 c、滲氮層深度測(cè)定：斷口法（用25倍帶刻度的放大鏡測(cè)量，氮化層組織較細(xì)呈瓷狀，中心組織較粗，很易區(qū)分）、金相法（將氮化試棒制成金相試樣，腐蝕后在顯微鏡下測(cè)量）和硬度法（從表面HV550稱為有效硬化層） d、氮化層脆性檢驗(yàn)：一般用維氏硬度壓痕形狀來(lái)評(píng)定； 1、2級(jí)為合格， 3、4級(jí)為不合格 f、 金相組織檢驗(yàn)：滲層中白亮層厚度盡量小，允許有不大于磨削余量的有亮層；心部組織為回火索氏體，不允許有大塊游離F存在。,3、滲氮件質(zhì)量檢查及滲氮層缺陷 （1）滲氮層質(zhì)量檢驗(yàn),6.3.4 滲氮工藝控制,（2）滲氮缺陷

13、變形 ：撓曲變形和尺寸增大。 原因：滲氮前工件內(nèi)殘存著內(nèi)應(yīng)力，在滲氮時(shí)應(yīng)力松弛，重新應(yīng)力平衡而造成變形；裝爐不當(dāng)，工件表面滲氮不均勻等。 解決：滲氮前進(jìn)行消除應(yīng)力處理，滲氮裝爐應(yīng)正確。 (b) 脆性和滲氮層剝落 原因：表層氮的濃度過(guò)大，冶金質(zhì)量低劣，預(yù)先熱處理工藝，滲氮及磨削工藝不當(dāng)，退氮不當(dāng)，脫碳等。 解決：正確控制碳勢(shì)，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)耐说幚怼?(c) 滲氮層硬度不足及軟點(diǎn) 硬度不足的原因：、預(yù)備熱處理脫碳及晶粒粗大 、滲氮工藝不當(dāng)。如氨分解率過(guò)高，滲氮層表面氮濃度過(guò)低；滲氮溫度過(guò)高，合金氮化物粗大；滲氮溫度過(guò)低，時(shí)間不足層深淺，等均導(dǎo)致滲氮層硬度低。 滲氮層出現(xiàn)軟點(diǎn)原因：由于滲氮表面出現(xiàn)異物

14、，妨礙工件表面氮的吸收。如：滲氮前工件表面清理不夠干凈，表面沽污油污等臟物所致。,6. 4 鋼的碳氮共滲,定義：在鋼的表面同時(shí)滲入碳和氮的化學(xué)熱處理工藝稱為碳氮共滲。 目的： 對(duì)低碳結(jié)構(gòu)鋼、中碳結(jié)構(gòu)鋼以及不銹鋼等，為了提高其表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，進(jìn)行820850碳氮共滲。 中碳調(diào)質(zhì)鋼在570600溫度進(jìn)行碳滲共滲，可提高其耐磨性及疲勞強(qiáng)度， 高速鋼在550560碳氮共滲的目的是進(jìn)一步提高其表面硬度、耐磨性及熱穩(wěn)定性 分類： 按溫度分：高溫（900950 ）、中溫（700880 ） 、低溫三種。,6. 4 .1碳和氮同時(shí)在鋼中擴(kuò)散的特點(diǎn),1 共滲溫度不同，共滲層中碳氮含量不同。 氮含量隨著

15、共滲溫度的提高而降低，而碳含量則起先增加，至一定溫度后反而降低。滲劑增碳能力不同，達(dá)到最大碳含量的溫度也不同。 2 碳、氮共滲時(shí)碳氮元素相互對(duì)鋼中溶解度及擴(kuò)散深度有影響。 由于N使g相區(qū)擴(kuò)大，且Ac3點(diǎn)下降，因而能使鋼在更低的溫度增碳。氮滲入濃度過(guò)高，在表面形成碳氮化合物相，因而氮又障礙著碳的擴(kuò)散。碳降低氮在、相中的擴(kuò)散系數(shù)，所以碳減緩氮的擴(kuò)散。 3 碳氮共滲過(guò)程中碳對(duì)氮的吸附有影響 碳氮共滲過(guò)程可分成兩個(gè)階段： 第一階段共滲時(shí)間較短(13小時(shí))，碳和氮在鋼中的滲入情況相同； 若延長(zhǎng)共滲時(shí)間，出現(xiàn)第二階段，此時(shí)碳繼續(xù)滲入而氮不僅不從介質(zhì)中吸收，反而使?jié)B層表面部分氮原子進(jìn)入到氣體介質(zhì)中去,6.

16、4 . 2 中溫氣體碳氮共滲,1 中溫氣體碳氮共滲的優(yōu)點(diǎn)（與滲碳相比） (1) 可以在較低溫度下及在同樣時(shí)間內(nèi)獲得同樣滲層深度，或在處理溫度相同悄況下，共滲速度較快。 (2) 碳氮共滲在工件表面、爐壁和發(fā)熱體上不析出碳黑； (3) 處理后零件的耐磨性比滲碳的高； (4) 工件扭曲變形小。 2 共滲介質(zhì) (1） 含210氨氣的滲碳?xì)怏w(其余)(體積)； （2) 含碳氮的有機(jī)液體。 3共滲溫度及時(shí)間 共滲溫度：氮的滲入能降低臨界點(diǎn)，但考慮心部強(qiáng)度，一般共滲溫度仍選在該種鋼的Ac3點(diǎn)以上。但溫度過(guò)高，滲層中氮含量急劇降低，其滲層與滲碳相近，且溫度提高，工件變形增大。一般碳氮共滲溫度選在820-880

17、之間。 共滲時(shí)間：滲氮深度與時(shí)間符合拋物線關(guān)系，符合擴(kuò)散的基本定律。,6. 4 . 2 中溫氣體碳氮共滲,4共滲溫度及時(shí)間 碳氮共碳氮共滲比滲碳溫度低，一般共滲后都采用直接淬火因?yàn)榈臐B入，使過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性提高，故可采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)，但應(yīng)考慮心部材料的淬透性。碳氮共滲后采用低溫回火 5碳氮共滲層的組織與性能 表面為馬氏體基底上彌散分布的碳氮化合物，向里為馬氏體加殘余奧氏體，殘余奧氏體量較多，馬氏體為高碳馬氏體；再往里殘續(xù)奧氏體量減少，馬氏體也逐漸由高碳馬氏體過(guò)渡到低碳馬氏體。 次表面過(guò)多的殘余奧氏體，使得該處硬度較低p158,碳氮共滲特點(diǎn)： 1.兼有滲碳層和氮化層的優(yōu)點(diǎn) 和滲碳相比

18、：比滲碳處理具有更高的耐磨性、抗腐蝕性和抗疲勞強(qiáng)度，但滲氮深度較滲碳淺。 和氮化相比：共滲層的深度要比氮化層深，表面脆性小，抗壓強(qiáng)度較好，但表面硬度和耐磨性不如滲氮的好。 2.奧氏體相變溫度降低 碳、氮都是擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素，碳、氮的滲入都能降低鋼A1點(diǎn)和A3點(diǎn)，故共滲溫度要比單獨(dú)滲碳時(shí)低，使奧氏體晶粒不明顯長(zhǎng)大，保證了零件的心部強(qiáng)度，減少了零件的淬火變形。 3.奧氏體的穩(wěn)定性提高，C曲線右移。 氮的滲入使?jié)B層的淬透性提高。 4. 碳氮共滲的速度顯著大于單獨(dú)滲碳或氮化的速度，因而可縮短生產(chǎn)周期,6. 4 . 2 氮碳共滲（軟氮化）,定義：氮碳共滲是指使工件表面同時(shí)滲入氮、碳原子，并以滲氮為主的

19、表面化學(xué)熱處理工藝，亦稱軟氮化。 特點(diǎn)： 低溫度的氮碳共滲，表面先被碳飽和，形成細(xì)小的滲碳體質(zhì)點(diǎn)，以此為媒介，促進(jìn)滲N。 溫度低，時(shí)間短；變形小；形成以Fe3N為主的化合物層，因此硬度高，耐磨性好，抗蝕，耐疲勞，滲層薄，不宜于重載下工作。 方法：,6. 4 . 2 氮碳共滲（軟氮化）,1、組織與性能 氮碳共滲處理后的組織與滲氮層組織大致相同。由表及里為：由Fe23(C，N)為主、含有Fe4N的化合物層，由相組成的擴(kuò)散層和以含氮鐵素體(N)為主的過(guò)渡層。 碳在相中具有較大的溶解度，可達(dá)3.8%，含碳的相韌性好，而且硬度和耐磨性較高，這是軟氮化的主要特點(diǎn) 軟氮化表層一般為白亮層，單一的含氮相具有很

20、好的韌性，合金鋼軟氮化可達(dá)很高硬度。 合理控制氮碳含量，碳含量較高，可達(dá)很高硬度，但脆性較大，氮含量過(guò)高，接近純滲氮性能，脆性也將增加,6. 4 . 2 氮碳共滲（軟氮化）,2、工藝參數(shù) 1）滲劑：滲C+NH3，有機(jī)介質(zhì)，尿素。 2）溫度： 低于570； 3）時(shí)間：根據(jù)層深要求而定，一般為l-6h,6.5 滲硼,定義：在鋼的表面滲入B元素以獲得鐵的硼化物的工藝稱滲硼。 特點(diǎn)：提高鋼件表面硬度和耐磨性，滲層具有良好的紅硬性及耐蝕性。 一、滲硼層的組織和性能 組織：根據(jù)鐵硼相圖可知 B與Fe形成兩個(gè)相：Fe2B、 FeB 。 Fe2B硬度：12901680HV FeB 硬度：18902340HV

21、鋼的成分對(duì)滲硼層組織及滲層深度有影響： （1）隨著鋼中含碳量增加，滲硼層深度減小。在滲硼過(guò)程中，碳從滲硼層中擠出，在滲硼層內(nèi)側(cè)有一高碳區(qū)，稱為擴(kuò)散層。 （2）滲硼層中硼化物呈楔形伸向基體，增加與基體接觸面積，因此滲硼層不易剝落。 性能：滲硼具有比滲碳，碳氮共滲更高的耐磨性能，同時(shí)又具有較高的耐濃硫酸、鹽酸腐蝕性及較高的抗氧化及熱穩(wěn)定性。,6.5 滲硼,二、滲硼方法 主要有固體滲硼、液體滲硼和氣體滲硼 1、固體滲硼： 特點(diǎn)：無(wú)需特殊設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，工件表面清潔。 滲劑：供硼劑 B-Fe、B4C、硼酸等；活化劑 KBF4、NaF、硫尿等 填充劑 SiC、Al2O3等 工藝：750950 3 8h

22、2、鹽浴滲硼： 特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，滲層結(jié)構(gòu)易于控制；但鹽浴流動(dòng)性差，工件粘鹽難以清理。 鹽浴組成：以硼砂為供硼劑和加熱劑；用碳化硅作還原劑；加入中性鹽如氯化鈉、氯化鋇等調(diào)節(jié)鹽浴流動(dòng)性。 工藝： T：950 1000 ：6h 三、滲硼后的熱處理 對(duì)心部要求較高的零件，滲硼后需要進(jìn)行熱處理即淬火、回火。因FeB 、Fe2B相與基體的膨脹系數(shù)差別較大，加熱時(shí)基體發(fā)生相變，而滲硼層不發(fā)生相變，容易出現(xiàn)裂紋和崩落，因此盡可能采用緩和的冷卻方法，淬火后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回火。,6.6 滲金屬,1、定義：將金屬元素（Al、Cr、Zn、Ti等）擴(kuò)散滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝 2、方法： （1）覆層擴(kuò)散法：即將欲滲金屬

23、利用電鍍、噴鍍或噴涂、熱浸、化學(xué)鍍等方法覆蓋在工件表面后，再于有保護(hù)氣氛的爐內(nèi)加熱擴(kuò)散形成滲層。 （2）熱擴(kuò)散法：即將工件直接放在固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的滲金屬劑中進(jìn)行加熱擴(kuò)散。 3、滲金屬的一般原理 （1）固體法滲金屬：滲劑有三部分組成： 含欲滲金屬的物質(zhì)：提供滲入原子； 催滲劑：活化滲劑； 填充劑：一般由氧化鋁、高嶺土組成。 （2）液體法滲金屬: 滲入低熔點(diǎn)金屬；如Al、Zn 滲入高熔點(diǎn)金屬。如V、Cr、W采用TD法 （3）滲金屬時(shí)滲層組織形成規(guī)律： 滲入金屬為強(qiáng)碳化物形成元素； 滲入元素不與鋼中形成碳化物而形成一定富碳區(qū)。,（4）滲鉻 目的：滲鉻后具有高的耐磨性、耐蝕性、抗氧化性及較高的抗疲勞

24、性能。 滲鉻與鍍鉻相比：滲層更加致密、均勻、與基體結(jié)合更加牢固、抗氧化性及抗高溫氧化性均優(yōu)于鍍鉻。 方法：固體滲鉻、液體滲鉻和真空滲鉻。 （5）滲鋁 目的：能極其有效地提高鋼的抗高溫氧化性、抗高溫硫化物腐蝕性、抗大氣及海水的腐蝕性、抗應(yīng)力腐蝕性等。 （6）滲V、Nb 高碳鋼表面滲入強(qiáng)碳化物形成元素V、Nb，它與鋼中碳形成具有極高硬度的VC、NbC大大提高鋼件的耐磨性及使用壽命。 （7）多元滲 目的：充分發(fā)揮單個(gè)元素滲入優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)其缺點(diǎn)，發(fā)展多元共滲。 （a）鉻鋁共滲：獲得比滲鉻或滲鋁更高的耐熱性及抗腐蝕性的滲層； （b）鋁硅共滲：提高合金的耐熱性能； （c）S-C-N共滲：具有良好的抗擦傷和耐磨性,6.7 輝光放電化學(xué)熱處理,定義：利用稀薄氣體的輝光放電現(xiàn)象加熱工件表面和電離化學(xué)熱處理介質(zhì)，使之實(shí)現(xiàn)金屬表面滲入欲滲元素的工藝。 一、輝光放電 離子化學(xué)熱處理是利用稀薄氣體輝光放電現(xiàn)象。,右圖是稀薄氣體輝光放電伏安特性曲線。由曲線可知：C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓，