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渗金属的实质是金属材料表面层的合金化过程,它是使另一种金属原子渗入金属表面层的过程。因而渗金属能使钢工件表面具有某些合金钢或特种 钢的特性,如耐磨、耐蚀以及耐热等性能。例如,渗铝和渗硅可提高抗氧化 能力,渗铬可提高抗蚀性和耐磨。 由于金属原子的半径比碳、氮、硼等原子的要大,因而金属原子在工件金属晶格中的扩散较为困难,渗金属工艺一般采用的温度比较高,时间也较 长。 对渗铝、渗铬或渗硅工艺来说,可先分别使铝、铬或硅形成 AlCl3、CrCl2 或 SiCl4 气体,并均匀地分布在钢件表面,然后在钢表面分解出具有活性的Al、Cr 或 Si 原子而渗入钢件表面。 化学气相沉积 化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,简写 CVD)工艺是将金属的 碳化物、氮化物、硼化物或氧化物直接沉积(涂覆)在金属材料表面的过程。 例如,在钢铁工件上涂覆 TiC 的化学气相沉积工艺中,可以将 TiCl4 蒸气在氢气的带载下通入装有工件的高温(一般为 900~1200℃)反应炉内,并与烃 类(如甲烷)进行一系列反应,这些反应可简单表达如下:H 2 TiCl4+CH4 Tic+4HCl CH4 [C]+2H2 |