热处理原理与工艺 作者 赵乃勤 第11章 化学热处理.ppt

《热处理原理与工艺 作者 赵乃勤 第11章 化学热处理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热处理原理与工艺 作者 赵乃勤 第11章 化学热处理.ppt（115页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第11章化学热处理11.1化学热处理分类及基本过程11.2表面渗碳2,311.3表面渗氮2,5,611.4表面碳氮共渗11.5渗硼2,5711.6表面渗金属79在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：http:/11.1化学热处理分类及基本过程图11-1化学热处理的分11.2表面渗碳2,3我们知道，高碳钢通过淬火和低温回火可以得到高的硬度和高的耐磨性，但脆性大、冲击韧性低；低碳钢通过淬火和低温回火可以得到很好的强度、塑性和韧性，但硬度不高

2、、耐磨性能低。如果一个工件表层有高的含碳量，而心部的含碳量又较低，则通过淬火加低温回火，就可以获得具有高硬度和高耐磨性的表面，而心部又具有强而韧的性能，使它可以适应承受复杂应力所提出的要求。11.2.1渗碳的目的、分类及应用(1)固体渗碳法(2)液体渗碳法(3)气体渗碳法(1)固体渗碳法固体渗碳法是把渗碳工件装入有固体渗剂的密封箱内(一般采用黄泥或耐火粘土密封)，在渗碳温度加热渗碳。(2)液体渗碳法液体渗碳是在能析出活性碳原子的盐浴中进行的渗碳方法。(3)气体渗碳法气体渗碳是工件在气体介质中进行渗碳的方法。11.2.2渗碳剂及渗碳化学反应渗碳剂是提供活性碳原子的化学介质。常用的气体渗碳剂有两大

3、类：一类是碳氢化合物有机液体，如煤油、苯和丙酮等，在渗碳炉内的高温下发生热分解，析出活性碳原子；另一类是气态的，如吸热式保护气、城市煤气等。11.2.3典型的气体渗碳方法简介1.滴注式可控气氛渗碳22.吸热式渗碳气氛渗碳1.滴注式可控气氛渗碳2图11-2甲醇与各种渗碳剂的混合比对炉气CO含量的影响1甲醇+醋酸甲酯2甲醇+醋酸乙酯或甲醇+醋酸甲酯+丙酮3甲醇+异丙醇+水(异丙醇水=103)4甲醇+丙酮5甲醇+异丙醇2.吸热式渗碳气氛渗碳吸热式气氛是将可燃性原料气，如丙烷、丁烷、天然气等碳氢化合物与较少的空气混合后，通入装有触媒剂的炉膛中，在触媒剂的作用下，并借助外加热，使混合气在9501050的

4、条件下进行反应，用这种方法制备的气氛称为吸热式气氛。以丙烷气为例，空气与丙烷气之比为7.21。吸热式气氛成分稳定，主要成分为CO、H2和N2，具有强的还原性和渗碳能力，是强渗碳气氛。11.2.4渗碳工艺过程1.渗碳前的热处理2.渗碳前的准备3.渗碳过程的工艺操作4.渗碳后的热处理25.渗碳件的质量检查1.渗碳前的热处理表11-1常见渗碳钢件的预备热处理工艺牌号举例预备热处理显微组织硬度HBW工序工艺规范10、20、20Cr正火900960空冷均匀分布的片状珠光体和铁素体156179调质900960淬火600650回火回火索氏体17921720CrMnTi、20CrMo、20Mn2TiB、20M

5、nV等正火950970空冷均匀分布的片状珠光体和铁素体17921720CrMnMo、20CrNi3、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA正火+回火880940空冷+650700回火粒状或细片状珠光体及少量铁素体20CrMnMo为171229；其余2072691.渗碳前的热处理表11-1常见渗碳钢件的预备热处理工艺当锻造后晶粒粗大时回火+正火+回火640保温624h空冷+以大于20/min的速度加热到880940空冷+850700回火粒状或细片状珠光体及少量铁素体2072692.渗碳前的准备(1)设备技术状态的检查(2)渗碳件表面状态的准备(1)设备技术状态的检查包括渗碳炉罐的密封性，电风扇

6、转动是否正常，渗碳剂供应系统如管道、滴嘴是否畅通，供应箱里的渗碳剂数量能否满足渗碳过程之用，冷却系统能否正常工作，检测仪表是否正常(包括炉气、炉温、炉压仪表)，炉子是否定期进行清扫等，这些工作都应一一进行详细检查。(2)渗碳件表面状态的准备主要包括以下几个方面：1)关于非渗碳面问题。2)渗碳件的表面检查。3.渗碳过程的工艺操作图11-320CrMnTi钢滴注式可控气氛渗碳工艺曲线4.渗碳后的热处理2(1)渗碳后热处理的目的(2)渗碳后的热处理工艺(1)渗碳后热处理的目的渗碳只能改变零件表面的化学成分，使表层具有高碳钢(对碳钢而言)或高碳合金钢(对合金钢而言)在正火或退火后所得的组织和性能，因而

7、其硬度、耐磨及抗疲劳等性能都很低。(2)渗碳后的热处理工艺1)直接淬火法。2)一次淬火法。3)二次淬火法。图11-4渗碳后直接淬火工艺曲线图11-5Fe-C相图一部分，渗层和心部淬火温度图11-6渗碳后一次淬火的工艺曲线图11-7渗碳后两次淬火工艺曲线图11-8碳素钢渗碳后渗层的碳含量分布及渗层组织示意图a)碳含量分布曲线b)淬火组织示意图c)渗层中残留奥氏体量d)渗层硬度5.渗碳件的质量检查渗碳件的质量检查一般包括：渗碳钢原材料检查；渗层质量检查，包括渗层深度、渗层碳含量，碳化物、残留奥氏体及马氏体级别的评定；渗碳件心部游离铁素体级别的评定；渗层和心部硬度的检查；渗碳件变形量的检查和表面氧化

8、、脱碳以及软点检查。11.2.5渗碳后钢的组织与性能21.渗碳层的组织2.渗碳件组织对性能的影响3.钢中合金元素对渗碳组织和性能的影响1.渗碳层的组织图11-9低碳钢渗碳缓冷后从表层到心部的组5001.渗碳层的组织图11-1010钢经渗碳、淬火、回火后表层、过渡区及心部的组织形貌(5001.渗碳层的组织图11-1118CrMnTi钢和20钢920渗碳6h直接淬火后的渗层成分、组织及硬度a)渗层奥氏体中碳含量的分布b)渗层中残留奥氏体量c)渗层硬度分布2.渗碳件组织对性能的影响(1)渗层碳化物(2)残留奥氏体(3)心部组织对渗碳件性能的影响(4)渗碳层与心部的匹配对渗碳件性能的影响(1)渗层碳化

9、物渗层中的碳化物可以显著提高零件的耐磨性和抗咬合能力。(2)残留奥氏体钢中的碳及大多数合金元素均显著降低其马氏体转变温度，因而渗碳层，尤其是合金钢零件的渗碳层，淬火后往往有较多的残留奥氏体。(3)心部组织对渗碳件性能的影响渗碳零件的心部组织对渗碳件性能有着重大影响。(4)渗碳层与心部的匹配对渗碳件性能的影响图11-12渗碳层深度对齿轮齿根弯曲疲劳强度的影响3.钢中合金元素对渗碳组织和性能的影响钢中的合金元素一般分为两种类型，一类是不能形成碳化物的元素，如Si、Ni、A1、Cu等；一类是能形成碳化物的元素,其强弱顺序大致如下：Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe。11.2.6渗碳缺陷及控制

10、1.黑色组织2.反常组织3.粗大网状碳化物组织4.渗碳层深度不均匀5.表层贫碳或脱碳6.表面腐蚀和氧化1.黑色组织在含Cr、Mn及Si等合金元素的渗碳钢渗碳淬火后，在渗碳层表面组织中出现沿晶界呈断续网状的黑色组织。出现这种黑色组织的原因，可能是由于渗碳介质中的氧向晶界扩散，形成Cr、Mn和Si等元素的氧化物，即“内氧化”；也可能是由于合金元素的优先氧化使晶界上及晶界附近的合金元素贫化，淬透性降低，致使淬火后出现非马氏体组织。2.反常组织这种组织的特征是在先共析渗碳体周围出现铁素体层，常在含氧量较高(如沸腾钢)的钢在固体渗碳时看到。具有反常组织的钢经淬火后易出现软点。补救办法是适当提高淬火温度或

11、适当延长淬火加热的保温时间，使奥氏体均匀化，并采用较快的淬火冷却速度。3.粗大网状碳化物组织这种情况如图11-13所示。其形成原因可能是由于渗碳剂活性太大、渗碳阶段温度过高、扩散阶段温度过低及渗碳时间过长引起的。预防补救的办法是分析其原因，采取相应措施。对已出现粗大网状碳化物的零件，可以进行温度高于Accm的高温淬火或正火。4.渗碳层深度不均匀渗碳层深度不均匀的形成原因很多，可能是由于原材料中带状组织严重，也可能是由于渗碳件表面局部结焦或沉积炭黑、炉气循环不均匀、零件表面有氧化膜或不干净、炉温不均匀、零件在炉内放置不当等原因所造成。应分析其具体原因，采取相应的预防措施。5.表层贫碳或脱碳图11

12、-13渗碳后齿轮表面和齿尖处的粗大网状碳化5.表层贫碳或脱碳图11-14渗碳后表面形成一层全脱碳6.表面腐蚀和氧化渗碳剂不纯，含杂质多，如硫或硫酸盐的含量高，液体渗碳后零件表面粘有残盐，均会引起腐蚀。渗碳后零件出炉温度过高，等温盐浴或淬火加热盐浴脱氧不良，都可引起表面氧化，应仔细控制渗碳剂的盐浴成分，并对零件表面及时清洗。11.3.1渗氮的特点渗氮(氮化)是将氮渗入钢件表面，从而提高其硬度、耐磨性和疲劳强度的一种化学热处理方法。渗氮的发展虽比渗碳晚，但却得到了广泛应用，这是因为它具有以下优点：渗氮可以获得比渗碳更高的表面硬度和耐磨性，钢渗氮后的表面硬度可以高达9501200HV(相当于6572

13、HRC)，而且到600仍可维持相当高的硬度(即热硬性)；渗氮还可获得比渗碳更高的弯曲疲劳强度；由于渗氮温度较低(500570之间)，故变形很小；渗氮也可以提高工件的耐蚀性能。但是，渗氮的缺点是工艺过程较长，渗层也较薄，不能承受太大的接触应力。目前除了钢以外，其它如钛、钼等难熔金属及其合金也广泛地采用渗氮工艺。11.3.2钢的渗氮原理1.Fe-N相图2.渗氮介质的分解反应1.Fe-N相图（1）相(2)相(3)相(4)相(5)相(1)相图11-15Fe-N相图(2)相氮在-Fe中的间隙固溶体为面心立方结构，存在于共析温度590以上。(3)相以氮化物Fe4N为基的固溶体存在于(6805)以下，氮的质

14、量分数为5.76.1。(4)相含氮范围很宽的化合物。(5)相是以Fe2N化合物为基的固溶体，氮的质量分数在11.00%11.35%之间变化，是目前已经知道的含氮量最高的铁氮化合物。2.渗氮介质的分解反应渗氮与渗碳一样，也分为三个过程分解、吸收和扩散，即渗氮介质的分解、活性氮原子被工件表面所吸收和氮原子向钢件内部的扩散。在自然界，特别是空气中存在大量的氮气，这种分子态的氮很稳定，不易分解。在渗氮温度范围内几乎不会分解成活性氮原子，故不能被钢件所吸收。11.3.3钢的气体渗氮工艺过程1.渗氮前的热处理2.渗氮前的准备3.渗氮过程的工艺操作4.渗氮件的质量检查1.渗氮前的热处理(1)结构钢渗氮前的调

15、质处理(2)模具、量具及刃具渗氮前的预备热处理(3)铸铁件渗氮前的热处理(1)结构钢渗氮前的调质处理表11-2常用钢渗氮前的调质规范牌号淬火回火调质后硬度备注温度/冷却剂温度/冷却剂HBWHRC38CrMoAlA94010油或水64030空241321大件水淬40Cr840860油或水560600油197229大件水淬40CrNiMoA840860油540590空31136340CrNiMoVA850870油660700空26927730CrMnSi8901000油500540水374130Cr3WA870890油550575空333835CrNiMo850870油520560油2853215

16、0CrVA850870油440480油4349(1)结构钢渗氮前的调质处理表11-2常用钢渗氮前的调质规范25CrNi4WA860880油540580空30232118Cr2Ni4WA860880油56020空303512Cr2Ni4A850870油520580空273635CrMoV840860油60020空或油197229(2)模具、量具及刃具渗氮前的预备热处理表11-3常用模具、量具及刃具钢渗氮前的热处理规范牌号正火或退火调质处理加热温度/时间/h冷却方式淬火温度/回火温度/硬度HRC3Cr2W884086024随炉冷至550以下空冷105010807107502933随炉冷至730保温

17、34h冷至550空冷10501080600630304898010007007402833CrWMn76078036随炉冷至600以下空冷8008405806502732(2)模具、量具及刃具渗氮前的预备热处理表11-3常用模具、量具及刃具钢渗氮前的热处理规范Cr12MoV84086024随炉冷至550以下空冷随炉冷至730保温34h冷至550空冷98010006807003135(2)模具、量具及刃具渗氮前的预备热处理表11-3常用模具、量具及刃具钢渗氮前的热处理规范牌号正火或退火调质处理加热温度/时间/h冷却方式淬火温度/回火温度/硬度HRC40Cr850870(电炉)152min/mm空

18、冷840860530560273376078024随炉冷至600以下空冷38CrMoAlA80084035随炉冷至600以下空冷9409606006502934(2)模具、量具及刃具渗氮前的预备热处理表11-3常用模具、量具及刃具钢渗氮前的热处理规范W18Cr4V870880(油炉)452030/h至550出炉12651285550570回火三次，每次15h6064870880(电炉)45打开炉门冷至740750保温56h冷至550后出炉(2)模具、量具及刃具渗氮前的预备热处理表11-3常用模具、量具及刃具钢渗氮前的热处理规范W6Mo5Cr4V2870880(油炉)452030/h至550出炉

19、12151235550570回火三次，每次115h6064870880(电炉)45打开炉门冷至740750保温56h冷至550后出炉GCr9780800（球化退火）23炉冷至690700保温46h冷至500出炉8408505806502935(3)铸铁件渗氮前的热处理渗氮铸铁件宜选用合金铸铁制造，常用的有铜铬钼合金铸铁，以保证渗氮层的高硬度、耐磨性和抗咬合性能。2.渗氮前的准备零件的非渗氮面应采用镀层(镀铜、镀锡等)或涂层加以保护。镀层或涂层必须达到要求的厚度才能获得好的保护效果。保护涂层可选用水玻璃或水玻璃+石墨混合物(石墨的质量分数约为20%)。渗氮零件表面应清洗干净，用喷砂方法清除锈斑，

20、用汽油和四氯化碳清除油污。清理干净的零件应尽快装炉渗氮，以防零件表面重新生锈或污染。3.渗氮过程的工艺操作图11-16渗氮层脆性评级图4.渗氮件的质量检查渗氮零件的质量检查包括渗氮层深度、表面硬度、脆性、显微组织、变形及表面状态等。渗氮层的脆性检测一般采用维氏硬度计，在渗氮层的抛光表面压出压痕，通过观察压痕的完整性对渗氮层脆性进行评定。脆性等级共分、四级，图11-16所示为渗氮层的脆性等级标准。11.3.4渗氮工艺方法1.强化渗氮22.耐腐蚀渗氮1.强化渗氮2(1)等温渗氮(2)两段渗氮(3)三段渗氮(1)等温渗氮图11-1738CrMoAlA钢制磨床主轴等温渗氮工艺(2)两段渗氮等温渗氮最大

21、的缺点是需要很长时间，生产率低。(3)三段渗氮图11-1838CrMoAlA钢两段渗氮工艺(3)三段渗氮图11-1938CrMoAlA钢三段渗氮工艺2.耐腐蚀渗氮表11-4耐腐蚀渗氮工艺牌号渗氮零件渗氮温度/保温时间/min氨分解率(%)08、10、15、20、25、40、45、40Cr等拉杆、销、螺栓、蒸汽管道、阀以及其它仪器和机器零件600601203555650459045657001530557511.3.5渗氮层的组织和性能2图11-2038CrMoAl钢调质后气体渗氮的截面组织(40011.3.5渗氮层的组织和性能2图11-21在500590温度范围内进行氮化时氮化层组织和浓度变化

22、示意图a)氮化后快冷所得的组织(氮化温度时组织)b)氮化层氮浓度梯度曲线c)氮化后缓冷后的组织(相中氮浓度较低时)d)氮化后缓冷后的组织(相中氮浓度很高时)11.3.6合金元素对渗氮层组织和性能的影响(1)溶解于铁素体并改变氮在相中的溶解度(2)与基体铁形成铁和合金元素的氮化物(Fe,M)3N、(Fe,M)4N等(3)形成合金氮化物(1)溶解于铁素体并改变氮在相中的溶解度过渡族元素钨、钼、铬、钛、钒及少量的锆和铌，可溶于铁素体中，提高氮在相中的溶解度。(2)与基体铁形成铁和合金元素的氮化物(Fe,M)3N、(Fe,M)4N等例如，含钛量较高的铁素体进行渗氮时，在扩散层中可形成大量的相(Fe,T

23、i)4N。(3)形成合金氮化物在钢中，只有部分合金元素能形成氮化物，这些元素为过渡族金属，它们的次外层d亚层的电子充填程度低于铁。11.3.7离子渗氮1.离子渗氮的原理2.离子渗氮的特点11.3.7离子渗氮图11-22离子渗氮装置示意图1.离子渗氮的原理离子渗氮装置如图11-22所示。在进行离子渗氮时，工件被置于充有氮、氢混合气体的真空容器中，气体的压力为13.31333Pa。当以零件作为阴极，容器壁作为阳极(或另设合适的阳极)，并在其间加以500V左右的直流电压时，容器中稀薄的气体便会被电离，并在零件上产生辉光放电现象。2.离子渗氮的特点图11-2338CrMoAl钢调质后离子渗氮的截面组织

24、(40011.4表面碳氮共渗在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为碳氮共渗。碳氮共渗可以在气体介质中进行，也可以在液体介质中进行。因为液体介质的主要成分是氰盐，故液体碳氮共渗又称为氰化。11.4.1碳氮共渗介质的热分解反应及相互作用液体碳氢化合物热分解的产物以及各种气态渗碳剂，其中都包含有一氧化碳和甲烷两种成分，当它们在高温下与钢件表面接触时，分解析出活性碳原子COC+CO2(11-8)CH4C+2H2(11-9)氨气分解析出活性氮原子2NH32N+3H2(11-10)在碳氮共渗炉中，氨气还同渗碳气体相互作用产生氢氰酸NH3+COHCN+H2O(11-11)NH3+CH4HCN+3H2(

25、11-12)氢氰酸是一种化学性质较活泼的物质，进一步分解析出碳、氮活性原子，促进渗入过程2HCNH2+2C+2N(11-13)11.4.2中温气体碳氮共渗11.4.2中温气体碳氮共渗1.共渗介质2.共渗温度3.碳氮共渗后的热处理4.碳氮共渗层的组织与性能1.共渗介质目前常用的共渗介质有两大类：含2%10(体积分数)氨气的渗碳气体；含碳氮的有机液体。第一种介质可用于连续式作业炉，也可用于周期式作业炉。在用周期式作业炉进行碳氮共渗时，除了可引入普通渗碳气体外，也可像滴注式气体渗碳一样滴入液体渗碳剂，如煤油、苯，丙酮等。第二种介质主要用于滴注法气体碳氮共渗。2.共渗温度中温气体碳氮共渗温度一般选在该

26、种钢的Ac3点以上且接近于Ac3点的温度。若温度过高，渗层中氮含量急剧降低，其渗层与渗碳相近，且温度提高，工件变形增大，因此失去碳氮共渗的意义。一般碳氮共渗温度根据钢种及使用性能不同，选在820880之间。3.碳氮共渗后的热处理中温碳氮共渗比渗碳温度低，一般共渗后都采用直接淬火。因为氮的渗入，使过冷奥氏体稳定性提高，故可采用冷却能力较弱的淬火介质，但同时应考虑心部材料的淬透性。碳氮共渗淬火后采用低温回火。4.碳氮共渗层的组织与性能图11-2445钢碳氮共渗的组织照片(50011.4.3氮碳共渗(软氮化)1.氮碳共渗的组织和性能2.氮碳共渗工件常见缺陷及防止措施1.氮碳共渗的组织和性能图11-2

27、545钢软氮化后的组织照片(5002.氮碳共渗工件常见缺陷及防止措施(1)软氮化层深度不够(2)表面疏松(3)表面花斑(4)表面锈蚀(1)软氮化层深度不够软氮化处理温度过低或时间不足，介质浓度低或供应量少，以及盐浴老化等，均可能导致层深不够或化合物层不连续。(2)表面疏松软氮化气氛或盐浴浓度过高，软氮化温度高或时间过长，均易导致在化合物层中出现疏松，其特征是在表面附近出现空洞。(3)表面花斑如果处理前表面质量不佳(有锈斑、氧化皮、严重油污等)，或处理时工件相互重叠，以及与炉壁接触等，都能导致表面产生花斑。(4)表面锈蚀盐浴软氮化的零件如清洗不净，会很快出现表面锈蚀。11.5渗硼2,57图11-

28、26Fe-B合金相图11.5.1渗硼层的组织图11-2745钢渗硼组织照片(50011.5.2渗硼层的性能(1)高的硬度(2)高的热硬性(3)良好的耐蚀性(1)高的硬度碳钢渗硼后表面硬度可达14002300HV，因而耐磨性极高，是一般化学热处理难以达到的。(2)高的热硬性由于渗硼层稳定性好，在800以下能保持高的硬度。(3)良好的耐蚀性硼化物层在600以下抗氧化性好，对盐酸、硫酸、磷酸及碱具有良好的耐蚀性，但不耐硝酸腐蚀。11.5.3常用渗硼方法1.固体渗硼法2.盐浴渗硼1.固体渗硼法目前最常用的是采用下列配方的粉末渗硼法：5KBF4+5B4C+90%SiC+Mn-Fe。把这些物质的粉末和匀，

29、装入耐热钢板焊成的箱内，工件以一定的间隔(2030mm)埋入渗剂内，盖上箱盖，在9001000保温15h后，出炉随箱冷却。渗硼的反应式为B4C+3SiC+3O24B+2Si+SiO2+4CO(11-14)由于固体渗硼法无需特殊设备，操作简单，工件表面清洁，已逐渐成为最有前途的渗硼方法。2.盐浴渗硼常用硼砂作为渗硼剂和加热剂，再加入一定的还原剂，如SiC，以分解出活性硼原子。为了增加熔融硼砂浴的流动性，还可加入氯化钠、氯化钡或盐酸盐等助熔盐类。11.5.4渗硼前处理和渗硼后热处理工件渗硼前应进行精加工和消除应力处理，以避免渗层不匀和渗硼后工件变形。此外，还应对工件进行清洗。工件渗硼后往往还要进行

30、调质处理，以获得足够的心部强度。调质处理时，淬火加热和回火均应在保护气氛或中性盐浴中进行。因为渗硼层容易出现裂纹和崩落，这就要求尽可能采用缓和的冷却方法，如淬火冷却最好在不同温度的油中、空气中或盐浴中进行，而且淬火后应及时进行回火。由于硼化物不发生相变，因此调质对渗硼化合物层的性能没有影响。11.6表面渗金属79虽然工业产品对某些机械零件的性能提出越来越高的要求，但是不少零件只是要求更高的表层性能。为了节约贵重的优质合金或特殊钢材，只需在一般钢材制成的零件表面采取相应的处理措施以提高其性能，即可解决技术要求与经济效益之间的矛盾。钢的渗金属工艺就是通过化学热处理手段，将某些金属元素渗入钢的表面，

31、使其表层具有某种特殊钢的成分组织和性能，而基体则仍保持不变。11.6.1固体法渗金属固体法最常用的是粉末包装法，即把工件、粉末状的渗剂、催渗剂和烧结防止剂共同装箱、密封，加热扩散而得。这种方法的优点是操作简单，无需特殊设备，小批生产应用较多，如渗铬、渗钒等；缺点是产量低，劳动条件差，渗层有时不均匀，质量不易控制等。11.6.2液体法渗金属图11-28TD处理设备结构示意图a)直接加热b)间接加热11.6.3气体法渗金属1)强化工艺过程，缩短生产周期。2)改善操作条件和减少污染。3)发展低温化学热处理方法。4)不断改进和创制新的工艺方法。5)发展多元共渗及复合强化。习题1.渗碳气氛组成及化学反应

32、有哪些？2.解释吸热式气氛和放热式气氛。3.简述渗碳的工艺过程。4.简述渗碳后热处理工艺方法。5.渗碳件组织是如何影响其性能的？6.渗碳缺陷有哪些?如何防控？7.简述渗氮的工艺过程。8.简述等温渗氮、两段渗氮和三段渗氮工艺及特点。9.常见渗氮缺陷及防止方法有哪些?10.离子渗氮的特点是什么？11.碳氮共渗和氮碳共渗的各自特点是什么?12.简述TD法原理。13.现有一种45钢齿轮，约1万件，其所承受接触应力不大，但要求齿部耐磨性好，同时要求热处理变形小。14.现有分别经过普通整体淬火、渗碳淬火及高频感应淬火的三个形状、尺寸完全相同的齿轮，试用最简单迅速的办法将它们区分出来。15.现有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一个，要求齿面具有高的硬度和耐磨性，问各应怎样热处理？并比较热处理后它们在组织和性能上的差别。16.某厂用20钢制成的塞尺，其热处理工艺曲线如图11-29所示。