化学热处理新工艺简介

近年来，在科学试验和生产实践中，化学热处理的多元共渗（例如，硼氮碳、氧氮碳、钛氮碳、硫氮碳、氧硫氮、铬铝硅等三元共渗和氧硫氮碳四元共渗以及氧硫氮碳硼五元共渗等）有了显著发展。另外，气相沉积工艺、碳化物覆层工艺和镍-磷覆层工艺等也在生产实践中得到较广泛应用。更值得提及的还有形变化学热处理（例如，淬火后冷变形和晶粒多边化后化学热处理以及化学热处理后表面高温形变淬火等）的研发给多种工艺联合操作带来新意。各种多元共渗将在第3～11章的典型零件工艺设计中详述。

下面，简单介绍几种形变化学热处理工艺的特点。

1.零件化学热处理后冷形变

这是一种经渗碳、渗氮等化学热处理的钢件，再施以滚压、喷丸等冷形变的联合操作。钢制零件化学热处理后冷形变，可以获得进一步强化的效果，得到更高的表面硬度、耐磨性和疲劳强度及其使用寿命。例如，18Cr2Ni4WA钢经化学热处理后冷形变，使渗层内亚结构中的残留奥氏体转变为马氏体，表面产生强大的压应力，从而使得疲劳抗力和硬度提高。表1-47所示为18Cr2Ni4WA钢经化学热处理后冷形变和一般热处理后的力学性能比较。

表1-47 18Cr2Ni4WA钢化学热处理后冷形变和一般热处理后的力学性能比较

（续）

2.零件渗碳后表面高温形变淬火

这是一种钢制零件经渗碳等化学热处理后，再施以高温滚压、喷丸等热形变后淬火的联合操作。试验表明，中碳结构钢渗碳后再施以表面高温形变淬火，可以比单一的渗碳淬火或单一的表面高温形变淬火进一步提高强化效果。图1-20所示为20CrMnTi钢渗碳后表面高温形变淬火的渗层磨损失重量的比较。(www.xing528.com)

3.钢件晶粒多边化处理后化学热处理

这是一种将钢件经低温形变的晶粒多边化处理后再施以渗氮的联合操作法。试验研究表明，这种处理使其力学性能、蠕变抗力和持久强度提高。其原因是基于多边化建立的亚晶界（位错墙）被间隙原子（N）钉扎的结果。表1-48所示为含碳质量分数为0.08％钢经该工艺和其他工艺处理后力学性能的对比。

图1-20 20CrMnTi钢渗碳后表面高温

形变淬火的渗层磨损失重量的比较

1—普通高频感应淬火 2—渗碳后表面形变淬火

-------与45钢块对磨 ——与铸铁对磨

表1-48 w（C）0.08％钢多边化＋渗氮与其他工艺处理后的力学性能