化學(xué)熱處理包括三個基本過程，即①化學(xué)滲劑分解為活性原子或離子的分解過程；②活性原子或離子被鋼件表面吸收和固溶的吸收過程；③被滲元素原子不斷向內(nèi)部擴散的擴散過程。

  1.分解過程

  化學(xué)滲劑是含有被滲元素的物質(zhì)。被滲元素以分子狀態(tài)存在，它必須分解為活性原子或離子才可能被鋼件表面吸收及固溶，很難分解為活性原子或離子的物質(zhì)不能作滲劑使用。例如普通滲氮時不用氮而用氨，因為氨極易分解出活性氮原子【N】：2NH→3H2+2【N】。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)，分解反應(yīng)產(chǎn)物的自由能必須低于反應(yīng)物的自由能，分解反應(yīng)才可能發(fā)生。但僅滿足熱力學(xué)條件是不夠的，在生產(chǎn)中實際應(yīng)用還必須考慮動力學(xué)條件，即反應(yīng)速度；提高反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)溫度，雖然均可加速滲劑的分解，但受材料或工藝等因素的限制。在實際生產(chǎn)中,使用催化劑以降低反應(yīng)過程的激活能，可使一個高激活能的單一反應(yīng)過程變?yōu)橛扇舾蓚€低激活能的中間過渡性反應(yīng)過程，從而加速分解反應(yīng)。鐵、鎳、鈷、鉑等金屬都是使氨或有機碳氫化合物分解的有效催化劑，所以鋼件表面本身就是很好的催化劑，滲劑在鋼件表面的分解速率比其單獨存在時的分解速率可以提高好幾倍。

  2.吸收過程

  工件表面對周圍的氣體分子、離子或活性原子具有吸附能力，這種表面的物理或化學(xué)作用稱為固體吸附效應(yīng)（見晶體表面。氣體分子或者被鋼件表面吸附，并且由于鐵的催化作用而使其加速分解為活性原子；或者先分解為活性原子或離子，再被鋼件表面吸附。以上兩種情況何者為主，視工藝而定。被吸附的活性原子或離子在鋼件表面溶入鐵的晶體點陣內(nèi)，形成固溶體；如果被滲元素的濃度超過了該元素在鐵中的固溶度，則形成相應(yīng)的金屬間化合物，這些過程稱為吸收過程。

  3.擴散過程

  滲入元素的活性原子或離子被鋼件表面吸收和溶解，必然不斷提高表面的被滲元素的濃度，形成心部與表面的濃度梯度。在心、表部之間濃度梯度的驅(qū)動下，被滲原子將從表面向心部擴散。在固態(tài)晶體中原子的擴散速率遠低于滲劑的分解和吸收過程的速率，所以擴散過程往往是化學(xué)熱處理的主要控制因素。這就是說強化擴散過程是強化化學(xué)熱處理生產(chǎn)過程的主要方向。由擴散方程可知，提高溫度，增大滲入元素在金屬中的擴散常數(shù)，減小其擴散激活能的因素均可加速擴散過程。由于化學(xué)熱處理的三個過程是相互聯(lián)系的，在某些具體條件下分解與吸收兩個過程也有可能成為主要控制因素。

  青島豐東熱處理有限公司專業(yè)提供熱處理服務(wù)，可為客戶提供化學(xué)熱處理(滲碳、滲氮、碳氮共滲)、真空熱處理、等離子熱處理(離子滲氮)、常規(guī)熱處理(含深冷處理)等四大領(lǐng)域的熱處理加工服務(wù)。歡迎新老客戶來電咨詢，電話：4006577217。

  “青島豐東熱處理”微信公眾號提供熱“新鮮”的處理行業(yè)動態(tài)及資訊，如果您對熱處理相關(guān)知識感興趣，歡迎關(guān)注我們，青島豐東期待與您共同進步！