化学热处理技术
三种必备化学热处理知识
一．软氮化热处理为了缩短氮化周期，并使氮化工艺不受钢种的限制，在近年间在原氮化工艺基础上发展了软氮化和离子氮化两种新氮化工艺。
软氮化实质上是以渗氮为主的低温氮碳共渗，钢的氮原子渗入的同时，还有少量的碳原子渗入，其处理结果与一般气体氮化相比，渗层硬度较氮化低，脆性较小，故称为软氮化。
1、软氮化方法分为：气体软氮化、液体软氮化及固体软氮化三大类。
目前国内生产中应用最广泛的是气体软氮化。
气体软氮化是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗，常用的共渗介质有尿素、甲酰胺、氨气和三乙醇胺，它们在软氮化温度下发生热分解反应，产生活性氮、碳原子。
活性氮、碳原子被工件表面吸收，通过扩散渗入工件表层，从而获得以氮为主的氮碳共渗层。
气体软氮化温度常用560-570℃，因该温度下氮化层硬度值最高。
氮化时间常为2-3小时，因为超过2.5小时，随时间延长，氮化层深度增加很慢。
2、软氮化层组织和软氮化特点：钢经软氮化后，表面最外层可获得几微米至几十微米的白亮层，它是由ε相、γ`相和含氮的渗碳体Fe3（C，N）所组成，次层为的扩散层，它主要是由γ`相和ε相组成。
软氮化具有以下特点：(1)、处理温度低，时间短，工件变形小。
(2)、不受钢种限制，碳钢、低合金钢、工模具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉未冶金材料均可进行软氮化处理。
工件经软氮化后的表面硬度与氮化工艺及材料有关。
3、能显著地提高工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性。
在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能。
4、由于软氮化层不存在脆性ξ相，故氮化层硬而具有一定的韧性，不容易剥落。
因此，目前生产中软氮化巳广泛应用于模具、量具、刀具（如：高速钢刀具）等、曲轴、齿轮、气缸套、机械结构件等耐磨工件的处理。
二.长轴氮化热处理目前，国内一般细长轴(2—3m)的热处理变形量要求不大于0.03～0.05mm，按传统制造工艺是很难达到这个要求。
经过对传统制造工艺流程和工艺进行改进和完善，使长轴最终氮化处理的变形量达到国内同行业先进水平。
钢的化学热处理
3. 渗氮的特点 （1）高硬度和高耐磨性 渗氮： 70HRC 500℃ 渗碳：60~62HRC 200℃ （2）高的疲劳强度 残余压应力 （3）变形小而规律性强 铁素体状态下进行 无需热处理 变形原因只有渗氮层的体积膨胀
（4）较好的抗咬合能力 高硬度 高温硬度 （5）较高的抗蚀性能 ε化合物层（化学稳定性高而且非常致密） 缺点： 处理时间长：生产成本高 渗氮层薄：不能承受太高的接触应力和冲 击载荷，脆性大
3. 硬度法 取样并进行表面处理 垂直于渗碳表面测量维氏硬度（试验力为 9.8N），做出硬度与至表面距离关系曲线， 以硬度大于550HV之层深作为有效渗碳层 深度。 优点：测量便捷、结果精确、设备简单
七．渗碳件的常见缺陷 1. 表面硬度偏低 原因：表面脱碳或出现了非马氏体组织 2. 渗碳层深度不足或不均匀 原因：渗碳温度偏低、渗碳时间过短、炉内 碳势偏 低 不均匀：炉气循环不良或温度不均
（2）二次加热淬火 定义：工件渗碳冷却后两次加热淬火。 淬火温度的选择：一次淬火加热温度一般为心部 成分的Ac3以上，目的是细化心部组织，消除表层 网状碳化物；二次淬火一般加热到Ac1以上，使渗 层获得细小粒状碳化物和隐晶马氏体，以保证获 得高强度和高耐磨性。 缺点：工艺复杂、成本高、效率低，变形大 适用：要求表面高耐磨性和心部高韧性的重要零 件
四．渗氮用钢及渗氮强化机理 1. 38CrMoAl 普通碳钢渗氮后无法获得高硬度高耐磨性 铬、钼、铝合金元素在渗氮时可形成硬度 很高，弥散分布的合金氮化物 38CrMoAl缺点：加工性差；淬火温度较高； 易于脱碳；渗氮后脆性较大
2. 强化机理 氮和合金元素原子在α 相中偏聚，形成混合G.P区， 成盘状，与基体共格，引起较大点阵畸变，从而使 硬度提高。 Fe16 N2 型过渡氮化物析出，也会引起硬度的强 烈提高。
化学热处理
化学热处理化学热处理是通过改变金属和合金工件表层的化学成分、组织和性能的金属热处理。
化学热处理的工艺过程普通是：将工件置于含有特定介质的容器中，加热到适当温度后保温，使容器中的介质(渗剂)分解或者电离，产生的能渗入元素的活性原子或者离子，在保温过程中不断地被工件表面吸附，并向工件内部扩散渗入，以改变工件表层的化学成份。
通常，在工件表层获得高硬度、耐磨损和高强度的同时，心部仍保持良好的韧性，使被处理工件具有抗冲击载荷的能力。
每一种化学热处理工艺都各有其特点，如果需要分别或者同时提高耐磨、减摩、抗咬死、耐蚀、抗高温氧化和耐疲劳性能，则根据工件的材质和工作条件选择相应的化学热处理工艺。
化学热处理是古老的工艺之一，在中国可上溯到西汉时期。
已出土的西汉中山靖王刘胜的佩剑，表面含碳量达O.6 ~ 0.7%，而心部为 O.15 ~ O.4%，具有明显的渗碳特征。
明代宋应星撰《天工开物》一书中，就记载实用豆豉、动物骨炭等作为渗碳剂的软钢渗碳工艺。
明代方以智在《物理小识》“淬刀” 一节中，还记载有“以酱同硝涂錾口，煅赤淬火”。
硝是含氮物质，当有一定的渗氮作用。
这说明渗碳、渗氮或者碳氮共渗等化学热处理工艺，早在古代就已被劳动人民所掌握，并作为一种工艺广泛用于刀兵和农具的制作。
随着化学热处理理论和工艺的逐步完善，自二十世纪初开始，化学热处理已在工业中得到广泛应用。
随着机械创造和军事工业的迅速发展，对产品的各种性能指标也提出了越来越高的要求。
除渗碳外，又研究和完善了渗氮、碳氮和氮碳共渗、渗铝、渗铬、渗硼、渗硫、硫氮和硫氮碳共渗，以及其他多元共渗工艺。
电子计算机的问世，使化学热处理过程的控制日臻完善，不仅生产过程的自动化程度越来越高，而且工艺参数和处理质量也得到更加可靠的控制。
按渗入元素的性质，化学热处理可分为渗非金属和渗金属两大类。
前者包括渗碳、渗氮、渗硼和多种非金属元素共渗，如碳氮共渗、氮碳共渗、硫氮共渗、硫氮碳 (硫氰)共渗等；后者主要有渗铝、渗铬、渗锌，钛、铌、钽、钒、钨等也是常用的表面合金化元素，二元、多元渗金属工艺，如铝铬共渗、钽铬共渗等均已用于生产。
化学热处理
化学热处理化学热处理是将工件置入含有活性原子的特定介质中加热和保温，使介质中一种或几种元素（如Ｃ、Ｎ、Ｓi、Ｂ、Ａl、Ｃr、Ｗ等）渗入工件表面，以改变表层的化学成分和组织，达到工件使用性能要求的热处理工艺。
其特点是既改变工件表面层的组织，又改变化学成分。
它可比表面淬火获得更高的硬度、耐磨性和疲劳强度，并可提高工件表层的耐蚀性和高温抗氧化性。
各种化学热处理都是由以下三个基本过程组成的。
1）分解由介质中分解出渗入元素的活性原子。
2）吸收工件表面对活性原子进行吸收。
吸收的方式有两种，即活性原子由钢的表面进入铁的晶格形成溶体，或与钢中的某种元素形成化合物。
3）扩散已被工件表面吸收的原子，在一定温度下，由表面往里迁移，形成一定厚度的扩散层。
1、渗碳:渗层组织:淬火后为碳化物、马氏体、残余奥氏体。
渗层厚度（mm），0.3～1.6，表面硬度，57～63HRC，作用与特点，提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度，渗碳温度（930℃）较高，工件畸变较大；应用，常用于低碳钢、低碳合金钢、热作模具钢制作的齿轮、轴、活塞、销、链条。
渗碳件渗碳后，都要进行淬火、低温回火，回火温度一般为150～200℃。
经淬火和低温回火后，渗碳件表面为细小片状回火马氏体及少量渗碳体，硬度可达58～64HRC，耐磨性能很好。
心部组织决定于钢的淬透性。
普通低碳钢如15、20钢，心部组织为铁素体和珠光体，硬度为10～15HRC。
低碳合金钢如20CrMnTi心部组织为回火低碳马氏体、铁素体及托氏体，硬度为35～45HRC，具有较高的强度、韧性及一定的塑性。
2.液体氮化也称软氮化，低温氰化，或者氮碳共渗，在渗氮过程中，碳原子也参与，因而比一般的单一气体渗氮具有更高的渗速，在渗层表面硬度相当的情况下，氮化层的脆性也比气体氮化小，软氮化因此得名。
氮化主要是往炉中加入纯氨，在200℃以上氨分解为活性氮原子，在500～580℃时，活性氮原子往钢件表面渗氮和扩散，得到0.3～0.5mm厚的高硬度、耐腐蚀、抗疲劳的氮化层。
模具表面的化学热处理技术
甲醇＋丙酮
风扇电动机 废气火焰 炉盖 砂封 电阻丝 耐热罐 工件 炉体
图 4-2 滴注式气体渗碳炉工作示意图
4．2．1．3 真空渗碳 真空渗碳是一个不平衡的增碳扩散型渗碳工艺，被处 理的工件在真空中加热到奥氏体化，并在渗碳气氛中渗碳， 然后扩散、淬火。由于渗碳前是在真空状态下加热，钢的 表面很干净，非常有利于碳原子的吸附和扩散。与气体渗 碳相比，真空渗碳的温度高，渗碳时间可明显缩短。
渗碳工艺应用于模具表面强化，主要体现在两个方面。 一方面用于低、中碳钢的渗碳。例如，塑料制品模具的形 状复杂，表面粗糙度要求高，常用冷挤压反印法来制造模 具的型腔。因此，可采用碳含量较低、塑性变形性能好的 塑料模具钢，如20、20Cr、12CrNi3A钢以及美国的P2、 P3、P4、P5钢等。先将退火状态的模具钢冷挤压反印法 成形，再进行渗碳或碳氮共渗处理。
4．2 模具表面的化学热处理技术 化学热处理是指将钢件置于特定的活性介质中加 热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变 表层的化学成分、组织，使表层具有与心部不同的力 学性能或特殊的物理、化学性能的热处理工艺。化学 热处理的种类很多，一般都以渗入的元素来命名，常 用的化学热处理方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗／氮碳 共渗、渗硼、渗金属等。
4．2．1．4 CD渗碳 CD渗碳是20世纪80年代后期出现的渗碳方法。CD渗 碳法采用含有大量强碳化物形成元素（如Cr、Ti、Mo、V） 的模具钢在渗碳气氛中加热，在碳原子自表面向内部扩散 的同时，渗层中沉淀出大量弥散合金碳化物，弥散碳化物 含量达50％以上，呈细小均匀分布，淬火、回火后可获得 很高的硬度和耐磨性。 经CD渗碳的模具心部没有像Cr12型模具钢和高速钢中 出现粗大共晶碳化物和严重的碳化物偏析，因而其心部韧 性比Cr12MoV钢提高3～5倍。实践表明，CD渗碳模具的使 用寿命大大超过Cr12型冷作模具钢和高速钢。
模具表面的化学热处理技术概述
第二节模具表面的化学热处理技术
2、液体法渗金属
分为两种，一种是盐浴法，一种是热浸法。
目前最常用的盐浴法渗金属是TD法。它是在熔融 的硼砂浴中加入被渗金属粉末，工件在盐浴中被加热， 同时还进行渗金属的过程。
以渗钒为例：把欲渗工件放人 (80—85)％ Na2B407＋20～15)％钒铁粉盐浴中，在950℃保温 3—5小时，即可得到一定厚度(几个微米到20微米)的
第二节模具表面的化学热处理技术
如固体渗铬，渗剂为100～200目铬铁粉(含 Cr65％)(40—60)％+NH4Cl(12—3)％，其余 为Al2O3,
渗铬过程 当加热至1050℃的渗铬温度时，氯 化铵分解形成HCl，HCl与铬铁粉作用形成CrCl2， 在CrCl2迁移到工件表面时，分解出活性铬原子 [Cr]渗入工件表面。与此同时，氯与氢结合成 HCI，HCI再至铬铁粉表面形成CrCl2，并重复前 述过程而达到渗铬目的。
第二节模具表面的化学热处理技术
TD法可以解决的问题
（1）由粘着磨损所引起的模具与工件或工件与工件之 间的拉伤、粘附问题，如各类钢板或有色金属的拉延、 弯曲、翻边、滚压成形和压铸成形等模具或其他相互接 触并有相对运动的工件表面，采用TD覆层处理是目前 解决此类问题最好的方法之一，并可以提高其使用寿命 数倍至数十倍。
第二节模具表面的化学热处理技术
碳氮共渗的分类
（1）碳氮共渗 以渗碳为主，共渗温度
820-870℃，渗剂为煤油、苯、甲苯、丙酮等， 同时通入氨气，或使用尿素、甲酰胺等。材料 一般为中、低碳钢及合金钢。
（2）氮碳共渗 以渗氮为主，共渗温度
550-570℃，渗剂为尿素、甲酰胺、三乙醇胺 等。材料不受限制。
（3）TD覆层厚度可达4～20mm，覆层致密光滑。 （4）具有极高的耐腐蚀性能。 （5）可以实现重复处理。
化学热处理方法
化学热处理方法
化学热处理是一种在工件表面涂覆化学物质并利用化学反应来
改善工件材料的热处理工艺。
以下是常见的化学热处理方法:
1. 渗碳:在工件表面涂覆碳素墨水,并在高温下加热,碳素墨水
会将碳元素渗入工件表面,形成渗碳层。
这种热处理方法可以用于制作高强度、高硬度的零部件。
2. 渗氮:在工件表面涂覆氮化墨水,并在高温下加热,氮化墨水
会使工件表面形成氮化层,提高工件的耐磨性和耐腐蚀性。
这种热处理方法可以用于制作耐磨、耐腐蚀的零部件。
3. 硬化:在工件表面涂覆硬化剂,并在高温下加热,硬化剂会在
工件表面形成坚硬的硬化层,提高工件的强度和硬度。
这种热处理方法可以用于制作高强度、高硬度的零部件。
4. 氧化:在工件表面涂覆氧化剂,并在高温下加热,氧化剂会在
工件表面形成氧化层,提高工件的耐腐蚀性。
这种热处理方法可以用于制作耐蚀的零部件。
5. 电镀:在工件表面涂覆电镀剂,并在高温下加热,电镀剂将工
件表面形成电镀层,提高工件的耐腐蚀性和耐磨性。
这种热处理方法可以用于制作需要耐腐蚀性和耐磨性的零部件。
化学热处理方法的应用范围非常广泛,可以用于制作各种零部件,如汽车发动机零件、航空航天部件、机械零件等。
化学热处理
化学热处理在金属切削加工中，经常遇到的是淬火、退火、正火和回火。
其中应用较多的是淬火与回火。
淬火是将钢件加热到临界点以上某一温度，保温适当时间后，在水或盐水等淬冷介质中快速冷却的一种金属热处理工艺。
淬火后硬度一般比原来硬度高，但有些牌号淬火后需要进行低温回火。
化学热处理的基本原理是把零件和工具浸没在一定浓度的化学介质(主要是渗碳剂)中进行加热处理，随着处理温度的升高和保温时间的增长，使渗碳层的组织转变为马氏体、贝氏体或托氏体，由于表面硬度升高，从而提高了零件表面的耐磨性。
这种表面处理叫做渗碳。
渗碳后还需要对零件进行高温回火。
它的目的是消除渗碳所引起的表面硬化及脆性，同时可降低零件中残余奥氏体的含量，并使工件具有良好的综合机械性能。
这种处理方法所能达到的硬度不高，只有60～70HRC左右。
一般低于60HRC的处理称为调质，它的工艺范围宽，适应性强。
用于各种类型、各种性能的钢材。
如弹簧钢、轴承钢、工具钢、高速钢以及要求特别硬度的工模具钢等。
正火是将工件加热到临界点以下某一温度后在空气中冷却，然后在水中冷却的金属热处理工艺。
正火后的组织比较均匀，有良好的综合力学性能，广泛用于各种结构零件的处理。
如碳素结构钢和低合金结构钢，各种工具钢，滚动轴承钢等。
常用于各种重要结构件、一般机器零件及高速切削刀具。
如车轴、机床主轴、内燃机曲轴、气缸体、齿轮、凸轮轴、连杆、小齿轮、活塞销等。
回火是将工件加热到临界点以上某一温度，保温一定时间，然后在水中或油中冷却，获得回火马氏体组织，以便进行切削加工或淬火后的中间退火。
最早的一种铝合金的化学热处理。
是在金属的碳氮共渗基础上开发出来的新工艺。
它采用较高的加热温度(一般为Ac1)和较低的加热速度(200 ℃/h)，使碳氮化合物分解而析出弥散分布的渗碳体，从而提高了硬度、耐磨性和疲劳强度。
现代铝合金的化学热处理广泛地应用于航空、宇航、汽车等领域。
近年来还在电子、电工等方面应用。
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化学热处理技术应用和发展摘要：浅谈化学热处理原理、反应机理，以及化学热处理分类、应用和发展前景、技术特点关键词：化学热处理；碳渗；氮渗；稀土化学前言化学热处理是一种通过改变金属和合金工件表层的化学成分、组织和性能的金属热处理。
它的工艺过程一般是：将工件置于含有特定介质的容器中，加热到适当温度后保温，使容器中的介质(渗剂)分解或电离，产生的能渗入元素的活性原子或离子，在保温过程中不断地被工件表面吸附，并向工件内部扩散渗入，以改变工件表层的化学成分。
通常，在工件表层获得高硬度、耐磨损和高强度的同时，心部仍保持良好的韧性，使被处理工件具有抗冲击载荷的能力。
一、化学热处理原理化学热处理是将工件置于一定温度的活性介质中保温，使活性物质的原子渗入工件的表层中，改变其表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺，是表面合金化与热处理相结合的一项工艺技术。
二、化学热处理的过程化学热处理包括三个基本过程，即①化学渗剂分解为活性原子或离子的分解过程；②活性原子或离子被金属表面吸收和固溶的吸收过程；③被渗元素原子不断向内部扩散的扩散过程。
(1) 分解过程渗剂通过一定温度下的化学反应或蒸发作用，形成含有渗入元素的活性介质，然后通过活性原子在渗剂中的扩散运动而到达工件的表面。
(2) 吸收过程渗入元素的活性原子吸附于工件表面并发生相界面反应，即活性物质与金属表面发生吸附—解吸过程。
(3) 扩散过程吸附的活性原子从工件的表面向内部扩散，并与金属基体形成固溶体或化合物。
三、化学热处理的分类1.按渗入元素的数量分类（1）单元渗：渗碳，渗氮，渗硫，渗硼，渗铝，渗硅，渗锌，渗铬，渗钒等。
（2）二元渗：碳氮共渗，氮碳共渗，氧氮共渗，硫氮共渗，硼铝共渗，硼硅共渗，硼碳共渗，铬铝共渗，铬硅共渗，铬钒共渗，铬氮共渗，铝稀土共渗，铝镍共渗等。
（3）多元渗：氧氮碳共渗，碳氮硼共渗，硫氮碳共渗，氧硫氮共渗，碳氮钒共渗，铬铝硅共渗，碳氮氧硫硼共渗等。
2.按渗剂的物理形态分类(1) 固体法：颗粒法，粉末法，涂渗法(膏剂法、熔渗法)，电镀、电泳或喷涂后扩散处理法。
(2) 液体法：熔盐法(熔盐渗、熔盐浸渍、熔盐电解)，热浸法(加扩散处理〕，电镀法(加扩散处理)，水溶液电解法。
(3) 气体法：有机液体滴注法，气体直接通人法，真空处理法，流态床处理法。
(4) 辉光离子法：离子渗碳或碳氮共渗，离子渗氮或氮碳共渗.离子渗硫，离子渗金属。
3.按钢铁基体材料在进行化学热处理时的组织状态分类(1) 奥氏体状态：渗碳，碳氮共渗，渗硼及其共渗，渗铬及其共渗。
渗铝及其共渗，渗钒、渗钦、渗错等。
(2) 铁素体状态：渗氮，氮碳共渗，氧氮共渗及氧氮碳共渗，渗硫，硫氮共渗及硫氮碳共渗，氮碳硼共渗，渗锌。
4.按渗入元素种类分类(1) 渗非金属元素：渗碳，渗氮，渗硫，渗硼，渗硅。
(2) 渗金属元素：渗铝，渗铬，渗锌，渗钒。
四、化学热处理的特点(1) 渗层与基体金属之间是冶金结合，结合强度很高，渗层不易脱落或剥落。
(2) 由于外部原子的渗入，通常在工件表面形成压应力层，有利于提高工件的疲劳强度。
(3) 通过选择和控制渗入的元素及渗层深度，可使工件表面获得不同的性能，以满足各种工况条件。
(4) 化学热处理通常不受工件几何形状的局限，并且绝大部分化学热处理具有工件变形小、精度高、尺寸稳定性好的特点。
(5) 所有化学热处理均可改善工件表面的综合性能。
大多在提高机械性能的同时，还能提高表面层的抗腐蚀、氧化、减摩、耐磨、耐热等性能。
(6) 化学热处理后的工件实际上具有(表面—心部)复合材料的特点，可大大节约贵重的金属材料，降低成本，经济效益显著。
五、化学热处理的作用每一种化学热处理工艺都各有其特点，通常需要分别或同时提高耐磨、减摩、抗咬死、耐蚀、抗高温氧化和耐疲劳性能，那么就需要根据工件的材质和工作条件选择相应的化学热处理工艺。
化学热处理还可以使工件表层获得高硬度、耐磨损和高强度的同时，心部仍保持良好的韧性，被处理工件具有抗冲击载荷的能力。
六、化学热处理的应用1.化学热处理的渗非金属和渗金属技术（1）渗碳渗碳工艺广泛应用于飞机、汽车、机床等设备的重要零件中，如齿轮、轴和凸轮轴等。
渗碳是应用最广、发展得最全面的化学热处理工艺。
用微处理机可实现渗碳全过程的自动化，能控制表面含碳量和碳在渗层中的分布。
（2）渗氮渗氮是使氮原子向金属工件表层扩散的化学热处理工艺。
钢铁渗氮后，可形成以氮化物为主的表层。
当钢中含有铬、铝、钼等氮化物时，可获得比渗碳层更高的硬度、更高的耐磨、耐蚀和抗疲劳性能。
渗氮主要用于对精度、畸变量、疲劳强度和耐磨性要求都很高的工件，例如镗床主轴、镗杆，磨床主轴，气缸套等。
（3）碳氮共渗和氮碳共渗碳氮共渗和氮碳共渗是在金属工件表层同时渗入碳、氮两种元素的化学热处理工艺。
前者以渗碳为主，与渗碳相比，共渗件淬冷的畸变小，耐磨和耐蚀性高，抗疲劳性能优于渗碳，70年代以来，碳氮共渗工艺发展迅速，不仅可用在若干种汽车、拖拉机零件上，也比较广泛地用于多种齿轮和轴类的表面强化；后者则以渗氮为主，它的主要特点是渗速较快，生产周期短，表面脆性小且对工件材质的要求不严，不足之处是工件渗层较薄，不宜在高载荷下工作。
（4）渗硼渗硼是使硼原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
硼在钢中的溶解度很小，主要是与铁和钢中某些合金元素形成硼化物。
渗硼件的耐磨性高于渗氮和渗碳层，而且有较高的热稳定性和耐蚀性。
渗硼层脆性较大，难以变形和加工，故工件应在渗硼前精加工。
这种工艺主要用于中碳钢、中碳合金结构钢零件，也用于钛等有色金属和合金的表面强化。
（5）渗硫渗硫是通过硫与金属工件表面反应而形成薄膜的化学热处理工艺。
经过渗硫处理的工件，其硬度较低，但减摩作用良好，能防止摩擦副表面接触时因摩擦热和塑性变形而引起的擦伤和咬死。
（6）硫氮共渗、硫氮碳共渗硫氮共渗、硫氮碳共渗是将硫、氮或硫、氮、碳同时渗入金属工件表层的化学热处理工艺。
采用渗硫工艺时，渗层减摩性好，但在载荷较高时渗层会很快破坏。
采用渗氮或氮碳共渗工艺时，渗层有较好的耐磨、抗疲劳性能，但减摩性欠佳。
硫氮或硫氮碳共渗工艺，可使工件表层兼具耐磨和减摩等性能。
（7）渗金属渗金属是将一种或数种金属元素，渗入金属工件表层的化学热处理工艺。
金属元素可同时或先后以不同方法渗入。
在渗层中，它们大多以金属间化合物的形式存在，能分别提高工件表层的耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能。
常用的渗金属工艺有渗铝、渗铬、渗锌等。
2.钢铁材料表面金属碳化物扩散覆层技术金属碳化物扩散覆层技术是在一定的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳、氮原子产生化学反应，在工件表面扩散而形成一层几微米至二十余微米的钛、铌、铬、钒等金属碳化物层。
目前在解决冷作模具磨损失效的应用其技术、品质、成本等综合优势明显。
3.物理气相沉积和化学气相沉积技术物理气相沉积广泛用于机械、航空航天、电子、光学和轻工业等领域制备耐磨、耐蚀、耐热、导电、绝缘、光学、磁性、压电、滑润、超导等薄膜。
化学气相沉积广泛用于机械制造、航空航天、交通运输、煤化工等工业领域。
4.稀土化学热处理技术在稀土化学热处理方面主要是高效稀土催渗剂的应用。
5.可控气氛化学热处理方面主要是向热处理炉中加入两种介质一种是含有多余深入元素的富化气，另一种是深入元素不足或深入元素的稀释气，以实现少氧化、无氧化、无脱碳加热，控制渗碳等介质成分，获得表面组织和力学性能良好的工件。
6.化学热处理的废气回收与再利用技术现已经应用于清洁废气的排放，且已经实现完全吸收。
7.等离子体化学热处理主要用于轻载、高速条件下工作的耐磨、耐蚀件及精度要求较高的细长杆类件等。
七、化学热处理的发展我国在热处理技术这一方面已得到了长久的发展, 在热处理的基础理论和某些热处理新工艺、新技术研究方面已达到国际先进水平, 但目前在我国工业生产中大部分应用的仍然是常规热处理工艺, 今后仍将占有重要的地位和相当大的比重, 正在日益改进和不断完善。
我国热处理生产工艺和热处理设备方面还存在较大的差距, 主要表现在少无氧化热处理应用少、产品质量不稳定、能耗大、污染严重、管理水平低、成本高。
所以我国的化学热处理的发展及今后的发展趋势：根本出发点是绿色环保，节约能源。
其具体的途径有：一是化学催渗；二是物理场强化。
具体有以下几个方面:1.稀土化学热处理近年来，虽然稀土化学热处理应用和开发获得了迅速发展，但要取得规模化推广应用，还需突破以下几个方面的问题：（1）有关稀土化学热处理工艺内在规律的探讨；（2）高效稀土催化剂的开发；（3）应用新领域的开拓。
2.可控气氛化学热处理技术在生产中应用广泛，工艺成熟。
3.采用新工艺，不断优化化学热处理①分段控制新工艺②洁净的短时渗透技术③添加适量的催渗剂，提高渗剂或工件表面的活性④采用化学热循环处理⑤适当提高扩渗温度4.采用多元共渗工艺，共渗工艺发展较快，工艺成熟，所以目前生产中广泛使用共渗工艺。
5.复合表面工程的发展在单一化学热处理技术发展的同时，综合运用化学热处理技术与一种或多种其它表面工程技术的复合表面工程技术有了迅速的发展。
6.化学热处理的废气回收与再利用技术目前将渗氮废气经过完全吸收实现清洁排放（排除N2和H2）的技术已在国内申请专利。
7.真空化学热处理的发展真空渗碳的速度比气体渗碳的速度快2倍以上，质量也明显优于一般气体渗碳工艺，而且还可以大量节约渗剂的用量，且较容易进行质量控制。
所以其发展速度较快，工艺日趋成熟。
8.等离子体化学热处理离子渗氮在技术上最为成熟，而离子渗碳、离子渗流、离子渗金属等则尚需开发与推广。
9.流态床化学热处理目前，国外在流态床化学热处理方面的新发展有：将计算机控制技术引进流态床渗碳的在线控制上；探讨采用流态床沉积超硬层（TD法）、渗金属等新工艺。
10.高能束化学热处理激光淬火技术已日趋成熟，正在加速推广，而激光化学热处理技术则处于开发与应用阶段。
八、参考文献【1】《化学热处理发展与前景展望》【2】《离子化学热处理及其发展》.中国表面工程 .2000年第1期【3】《金属材料先进化学热处理技术及应用》.科技视界.2012年05月第13期【4】《表面处理技术概论》.刘光明 .化学工艺出版社【5】《化学热处理过程的基本过程》.张士勋.《华南理工大学学报(自然科学版)》 1980年01期。