表面扩渗新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 材料表面热扩渗处理是将工件放入一定的 活性介质中使金属元素或非金属元素扩散到 工件表层中,改变表层化学成分,可得到一扩 天散合金层,有时表面上还会形成化合物层,从 而获得所需的组织和性能。该技术的突出特点 是表面强化层的形成主要依靠加热扩散的作 学用,渗层与金属基体的结合是冶金结合,它 与们之间无明显的分界面,它们的成分、组织和 程性能是逐渐变化的。 学 况
1 材料表面热扩渗处理是将工件放入一定的 活性介质中，使金属元素或非金属元素扩散到 工件表层中，改变表层化学成分，可得到一扩 散合金层，有时表面上还会形成化合物层，从 而获得所需的组织和性能。该技术的突出特点 是表面强化层的形成主要依靠加热扩散的作 用，渗层与金属基体的结合是冶金结合，它 们之间无明显的分界面，它们的成分、组织和 性能是逐渐变化的。 表面扩渗新技术
表面扩渗新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 按接触介质划分有固体法、液体法、气体法 和等离子法。 矿 业 按渗入元素的种类进行分类,渗碳、渗氮 如渗硼、氮碳共渗、硼铝共渗等。 学 材 1.固体法 1)粉末法 学粉末法是固体法中最普通的方法,历史最为 悠久,至今世界各国仍以此法应用最多。 程 学 2 况
2 按接触介质划分有固体法、液体法、气体法 和等离子法。 按渗入元素的种类进行分类，渗碳、渗氮、 如渗硼、氮碳共渗、硼铝共渗等。 1．固体法 1）粉末法 粉末法是固体法中最普通的方法，历史最为 悠久，至今世界各国仍以此法应用最多。 表面扩渗新技术
表面扩渗新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 这种方法的早期应用是把工件埋入装有渗层 金属粉末的容器里进行加热扩散,但由于烧结 使得表面难以清理,后来便进行了改进,在粉 大末中加入了防粘结粉末(如A2O3)和活化剂 (助渗剂)。活化剂一般为卤化物,如 NH4Cl,NH4等。 学粉末法的优点是设备简单,操作容易,适用 于形状复杂的工件的渗镀;缺点是效率低,尺 程寸受限制,温度高,时间长,基体金属的强度 死有一定降低
3 这种方法的早期应用是把工件埋入装有渗层 金属粉末的容器里进行加热扩散，但由于烧结 使得表面难以清理，后来便进行了改进，在粉 末中加入了防粘结粉末（如Al2O3）和活化剂 （助渗剂）。活化剂一般为卤化物，如 NH4Cl，NH4I等。 粉末法的优点是设备简单，操作容易，适用 于形状复杂的工件的渗镀；缺点是效率低，尺 寸受限制，温度高，时间长，基体金属的强度 有一定降低。 表面扩渗新技术
表面扩渗新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 2)流化床法 这种方法与粉末法相似,不同之处是将工件 矿放于带有固体渗剂的流化床内,然后加热,同 天时通入运载气体(H2,Ar),使之与流体粒 子反应产生欲渗金属的活性原子渗入工件。 优点:传热性好,渗速快,渗层质量高,有利 科 学 于机械化和自动化 缺点流化床设备装置成本极高,运转费用 程大,因此这种方法尚未推广使用。 学 况
4 2）流化床法 这种方法与粉末法相似，不同之处是将工件 放于带有固体渗剂的流化床内，然后加热，同 时通入运载气体（H2，Ar），使之与流体粒 子反应产生欲渗金属的活性原子渗入工件。 优点:传热性好，渗速快，渗层质量高,有利 于机械化和自动化； 缺点:流化床设备装置成本极高，运转费用 大，因此这种方法尚未推广使用。 表面扩渗新技术
表面扩渗新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 2.液体法 目前世界上采用的较新的液体法热扩渗技术 矿是盐浴法,其基本原理是在金属盐熔融液体中 类加入V、Nb、Cr、Ti、Ta等铁合金粉末,然 后把含有较高C,N的钢件浸入(可预先进行 渗碳、氮化或碳氮共渗),在800~1250℃温 度下,经过0.5~10h的时间后;可在表面上形 与成一极硬的金属的碳氮化合物薄层,从而赋予 程工件表面高的耐磨性。 学 况
5 2．液体法 目前世界上采用的较新的液体法热扩渗技术 是盐浴法，其基本原理是在金属盐熔融液体中 加入V、Nb、Cr、Ti、Ta等铁合金粉末，然 后把含有较高C，N的钢件浸入（可预先进行 渗碳、氮化或碳氮共渗），在800～1250℃温 度下，经过0.5～10h的时间后；可在表面上形 成一极硬的金属的碳氮化合物薄层，从而赋予 工件表面高的耐磨性。 表面扩渗新技术