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表面热处理简介

  • 2022.12.06 16:26:42
  • 米思米
  • 1206

 表面热处理

热处理是自古以来从冶金术中发展出的技术。下面介绍热处理中主要着眼于表面的表面热处理。

有些模具及刀具无法通过常规的淬火退火处理达到期望的硬度。因此,其寿命很短。解决这一问题的手段,就是进行表面热处理。

表面热处理简介

在JIS中,将表面热处理规定为“在金属表面进行的,旨在让其具备所需性质的热处理”,如【表1】所示,可分类为表面淬火与热扩散处理。由于两种处理方式均是通过加热进行表面处理,所以处理对象的表面必然会发生原子扩散现象。
表面淬火是仅对表面的必要部位进行加热,从而在处理层内发生原子扩散现象,但是其化学成分并不会发生改变。
热扩散处理是对整体进行加热,异种原子从表面侵入,然后向内部扩散。

【表1】表面热处理的分类

表面淬火(高能淬火)

火焰淬火(火焰硬化)

高频淬火

电子束淬火

激光淬火

热扩散处理

非金属扩散

渗碳处理(碳)

渗碳氮化处理(碳+氮)

氮化处理(氮)

软氮化处理(氮+碳)

渗硫处理(硫)

渗硫氮化处理(氮+硫)

渗硼处理/硼化处理(硼)

水蒸气处理/均质化处理(氧)

金属扩散

渗铬处理(铬)

渗铝处理(铝)

碳化物包覆(钒、铬)

一般来说金属为固溶体,陶瓷为化合物。固溶体是指多种元素溶入,且保持单一合金相。化合物是指多种元素并非溶入,而是变化为另一种物质。

固溶体包含两类,一类是其他原子进入对象个体的原子空间中的“侵入型固溶体”,另一种是原子之间相互置换的“置换型固溶体”。
为了形成侵入型固溶体,侵入原子必须足够小,因此只能是氮或是碳等非金属元素。置换型固溶体的两种元素均为金属元素。
非金属在金属中扩散则形成化合物。例如,氧(0)向钛(Ti)中扩散形成氧化钛(TiO2),如果是碳(C)


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