多元物性-化学热处理技术汇总

化学热处理，又称金属表面合金化，是指将金属工件至于一定温度的活性介质中保温，通过渗入一种或多种元素到其表层，改变工件表面的化学成分来改变其组织结构，从而提高工件的硬度、耐磨性、抗咬合力、疲劳强度、抗高温氧化、抗腐蚀能力等。

随着模具表面处理要求不断提升，纳狮会经常考虑复合表面处理方案，以提升模具涂层的性能与寿命。

• 渗碳——提高低碳钢工件的强韧性，需要淬火
• 渗氮——提升表面硬度，且处于压应力状态
• 渗铝——抗高温氧化和抗燃气腐蚀；在HS，碱和海水中有耐腐蚀性
• 渗钛——耐磨、耐蚀
• 渗锌——抗大气腐蚀，主要用于薄板
• 盐浴渗钒、渗铌（TD法）——高温对流工件中的碳向表面扩散，从而获得碳化物覆层；提升模具寿命
• 渗磞——高温耐腐蚀；提高硬度（1300-2000hv）、红硬性、耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化（渗磞很薄，先渗碳获得加硬基底）；FeB脆性大
• 渗锡——提高抗蚀
• 渗锰——提高硬度。抗热疲劳，因而提高模具寿命
• 渗矾——2300-2800hv，热硬性高，耐磨性和硬质合金相当，具有良好的抗粘结性、抗咬合性与耐蚀性
• 渗硅——提高难熔合金抗高温氧化能力，耐耐硫酸、有机酸、盐类、稀碱腐蚀
• 多元共渗——碳氮共渗——硬度、耐磨性、耐回火性急疲劳强度比渗碳高，温度较低减少工件变形；能较缓和的淬火；渗速快；单共渗层较浅，承载能力不及渗碳。
• 多元共渗——磞铬共渗——提高可塑性和耐磨性
• 多元共渗——磞锆共渗——改善磞层的脆性，提供抗冲击载荷
• 多元共渗——铬硅共渗——提升耐磨、耐蚀性能，具有更高的热稳定性和急冷急热。铬53，硅3
• 多元共渗——铬铝共渗——比单元素的抗高温氧化性能好

渗硅性能

钢渗硅通常为FeSi和α固溶体组成。常见渗硅层组织，如MoSi、WSi、TaSi、NiSi、NbSi、Cu（α+γ）。但由于硅层多孔容易出现点腐蚀。较脆，降低钢的强度、塑性和韧性。mo在渗硅后，1300℃寿命100h，1600℃为55h，MoTi（含0.5%Ti）渗硅在1000℃寿命约为4540h。明显优于固溶处理。

硫酸泵主轴、阀杆（Cr18Ni9Ti），洗瓶机辊子（低碳钢，镀铬）为常规应用。飞行器的壳体、头锥、发动机进口前缘、涡轮部件等。