关于锻件的表面热处理

       尽管化学热处理也属于表面热处理，但其表面感应淬火是通过淬火的方法来提高锻件表层硬度的，而化学热处理是通过改变锻件表面的化学成分及随后的热处理来改变锻件表面的金相组织和力学性能的，两者有本质的区别。

       化学热处理的目的是把金属材料或锻件放在适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种化学元素渗入其表层，以改变其化学成分、组织和力学性能的热处理工艺。与表面淬火相比，化学热处理的特点是除了组织发生变化外，钢材表面的化学成分也发生了变化。由于表面化学成分的改变，钢的表面其至整个钢材的性能也会随之发生改变。

       通过改变表面化学成分和随后的热处理，可以在同一种材料的锻件上，使心部和表而获得不同的组织和性能。这样可以在保持锻件心部有较高的强韧性的同时，使其表面获得高的硬度、强度和耐磨性。此外，在渗金属时由于表面合金化。

       还可以使锻件表面具有较高的耐热性、耐蚀性等。经过化学热处理的锻件，实际上已经成为一种新的复合材料构件。因此，对于承受各种复杂的交变载荷，各种介质的腐蚀和磨损，在高温及特殊条件下工作的零件，应用化学热处理工艺都有很大的经济价值。

       不同的渗入元素，赋予锻件表面的性能是不一样的。在工业生产中，化学热处理的作用有两个方面：一是表而强化，目的是提高锻件表面的疲劳强度、硬度和耐磨性；二是改善表面物理或化学性能，目的是提高锻件表面的耐高温、耐腐蚀能力和抗氧化能力。

       由于化学热处理主要是依靠原子向钢中扩散来进行的，所以根据扩散元素的性质不同，可以分为两大类：一类是与铁形成间隙式固溶体的非金属元素的扩散，如渗碳、碳氮共渗和渗氮等，它们都会显著地增加钢的表面硬度和耐磨性；而另一类则是与铁形成置换式固溶体的金属元素扩散，如渗铬、渗铝和渗硅等。渗入这些金属元素，除个別情况是为了增加耐磨性以外，大多数是为了使钢的表面获得某些物理或化学性质。如渗铬可以提高耐磨性和耐腐蚀性能；渗铝可以增加高温抗氧化性；渗硅可以提高耐酸性等。