表面扩渗新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 3.气体法 气渗首先把工件加热到渗剂原子在基体中能 矿产生显著扩散的温度,然后把含有渗入金属卤 天化物(MC)的氢气通人,气体和表面接触 时,工件表面的金属和氢本身与MC发生反 料应 科 学 气体渗的优点是渗层厚度均匀,易控制,对 与异形件和小孔结构的渗镀效果好,且无粉尘, 程劳动条件好。 学 况
6 3．气体法 气渗首先把工件加热到渗剂原子在基体中能 产生显著扩散的温度，然后把含有渗入金属卤 化物（MCl2）的氢气通人，气体和表面接触 时，工件表面的金属和氢本身与MCl2发生反 应。 气体渗的优点是渗层厚度均匀，易控制，对 异形件和小孔结构的渗镀效果好，且无粉尘， 劳动条件好。 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 4.等离子法 =等离子法是利用物质的第四态等离子体进 矿行渗镀。等离子体是利用低真空下气体辉光放 业 天电获得的,因为离子活性比原子高,加上电场 的作用,因此渗速较高,质量较好。但是该法 除离子氮化已经成熟,包括渗碳在内的离子渗 金属尚在开发之中 与 程 学 况
7 4．等离子法 等离子法是利用物质的第四态—等离子体进 行渗镀。等离子体是利用低真空下气体辉光放 电获得的，因为离子活性比原子高，加上电场 的作用，因此渗速较高，质量较好。但是该法 除离子氮化已经成熟，包括渗碳在内的离子渗 金属尚在开发之中。 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 4.1渗硼技术 渗硼是将工件置于含硼的介质中,经过加热 和保温,使硼原子渗入其表面,形成硼化物的 业 天工艺过程。 硼原子半径为082A,与过渡元素原子半径 料之比大都大于059,因而,硼与过渡族元素形 成的化合物,具有远比正常的间隙相要复杂得 与多的晶体结构,如FeB、Fe2B、TiB2、ZrB2 程等,硬度极大,热稳定性好,几乎比相应的碳 学化物、氮化物的硬度和热稳定性都要高。8
8 4.1 渗硼技术 渗硼是将工件置于含硼的介质中，经过加热 和保温，使硼原子渗入其表面，形成硼化物的 工艺过程。 硼原子半径为0.82Å，与过渡元素原子半径 之比大都大于0.59，因而，硼与过渡族元素形 成的化合物，具有远比正常的间隙相要复杂得 多的晶体结构，如FeB、Fe2B、TiB2、ZrB2 等，硬度极大，热稳定性好，几乎比相应的碳 化物、氮化物的硬度和热稳定性都要高。 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 4.1渗硼技术 平钢的渗硼层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐热 矿性能均比渗碳层和氨化层高。此外,微量的硼还 能增加钢的淬透性。 米4.1渗硼原理 在渗硼过程中,含硼介质发生化学反应,生成 料流体含硼组元,流体含硼组元通过邻接金属表面 学的“边界层”进行外扩散,扩散到金属表面并被 与 吸 程附,然后发生各种界面反应,生成活性硼原子 学 况 活性硼原子由金属界面向纵深迁移,从而形成有
9 4.1 渗硼技术 钢的渗硼层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐热 性能均比渗碳层和氨化层高。此外，微量的硼还 能增加钢的淬透性。 4.1.1渗硼原理 在渗硼过程中，含硼介质发生化学反应，生成 流体含硼组元，流体含硼组元通过邻接金属表面 的“边界层”进行外扩散，扩散到金属表面并被 吸 附，然后发生各种界面反应，生成活性硼原子、 活性硼原子由金属界面向纵深迁移，从而形成有 一定深度的渗硼层。 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 4.1.1渗硼原理 =由图FeB相图可知,在、?相中溶解硼 的能力极微,在11490℃时,γ相中具有最大溶 硼量为0.02%,而溶碳量大于2%,氮的溶解 度更大。随着硼在铁中渗入量的增加,硼与铁 料依次形成稳定的化合物Fe2B和FeB,这些铁的 科 学 硼化物,在高温时也具有较高的稳定性 与硼在a-Fe中只能以置换固溶体的形式存 程在,而在γ-Fe中既可以置换固溶体的形式存 学在,又可以间隙固溶体的形式存在 10
10 4.1.1渗硼原理 由图Fe-B相图可知，在α、γ相中溶解硼 的能力极微，在1149℃时，γ相中具有最大溶 硼量为0.02%，而溶碳量大于2%，氮的溶解 度更大。随着硼在铁中渗入量的增加，硼与铁 依次形成稳定的化合物Fe2B和FeB，这些铁的 硼化物，在高温时也具有较高的稳定性。 硼在α－Fe中只能以置换固溶体的形式存 在，而在γ－Fe中既可以置换固溶体的形式存 在，又可以间隙固溶体的形式存在。 表面扩渗新技术