金属材料组织与性能的控制4.pptx

基本概念基本概念热处理热处理热处理工艺的分类热处理工艺的分类n n普通热处理普通热处理普通热处理普通热处理n n退火、正火、淬火、回火退火、正火、淬火、回火退火、正火、淬火、回火退火、正火、淬火、回火n n表面热处理表面热处理表面热处理表面热处理n n表面淬火、化学热处理表面淬火、化学热处理表面淬火、化学热处理表面淬火、化学热处理n n其他热处理其他热处理其他热处理其他热处理n n可控气氛热处理、真空热处理、形变热处理可控气氛热处理、真空热处理、形变热处理可控气氛热处理、真空热处理、形变热处理可控气氛热处理、真空热处理、形变热处理第1页/共38页基本概念基本概念临界点临界点n n加热时加热时加热时加热时n nA Ac1c1、A Ac3c3、A Accmccmn n冷却时冷却时冷却时冷却时n nA Ar1r1、A Ar3r3、A Arcmrcm第2页/共38页钢的加热转变钢的加热转变奥氏体的形成过程奥氏体的形成过程n n 奥氏体晶核形成奥氏体晶核形成奥氏体晶核形成奥氏体晶核形成n n 奥氏体晶核长大奥氏体晶核长大奥氏体晶核长大奥氏体晶核长大n n 剩余渗碳体溶解剩余渗碳体溶解剩余渗碳体溶解剩余渗碳体溶解n n 奥氏体均匀化奥氏体均匀化奥氏体均匀化奥氏体均匀化第3页/共38页钢的加热转变钢的加热转变奥氏体晶粒大小及其影响因素奥氏体晶粒大小及其影响因素晶粒度的概念晶粒度的概念n n 实际晶粒度实际晶粒度实际晶粒度实际晶粒度n n 起始晶粒度起始晶粒度起始晶粒度起始晶粒度n n 本质晶粒度本质晶粒度本质晶粒度本质晶粒度n n把钢加热到把钢加热到把钢加热到把钢加热到9309301010 保温保温保温保温8 8小时冷却后测得的小时冷却后测得的小时冷却后测得的小时冷却后测得的 晶粒度称为本质晶粒度晶粒度称为本质晶粒度晶粒度称为本质晶粒度晶粒度称为本质晶粒度。第4页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变冷却方式冷却方式过冷奥氏体的等温转变过冷奥氏体的等温转变n n共析钢过冷奥氏体等温共析钢过冷奥氏体等温共析钢过冷奥氏体等温共析钢过冷奥氏体等温转变图转变图转变图转变图CC曲线曲线曲线曲线n n共析钢过冷奥氏体等温共析钢过冷奥氏体等温共析钢过冷奥氏体等温共析钢过冷奥氏体等温转变规律转变规律转变规律转变规律第5页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变共析钢等温转变产物的组织和特性共析钢等温转变产物的组织和特性n n珠光体类转变珠光体类转变珠光体类转变珠光体类转变(高温转变高温转变高温转变高温转变)n n转变温度：转变温度：转变温度：转变温度：A A1 1-550-550n n珠光体转变是一种扩散型相变（珠光体转变是一种扩散型相变（珠光体转变是一种扩散型相变（珠光体转变是一种扩散型相变（FeFe、C C）n nA A1 1-650 -650 珠光体、珠光体、珠光体、珠光体、650-600 650-600 索氏体索氏体索氏体索氏体 600-550 600-550 屈氏体（如图示屈氏体（如图示屈氏体（如图示屈氏体（如图示 ）第6页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变片状珠光体形片状珠光体形成机制示意图成机制示意图第7页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变共析钢等温转变产物的组织和特性共析钢等温转变产物的组织和特性n n贝氏体类转变贝氏体类转变贝氏体类转变贝氏体类转变(中温转变中温转变中温转变中温转变)n n 550-350 550-350 上贝氏体、上贝氏体、上贝氏体、上贝氏体、350-M350-Ms s 下贝氏下贝氏下贝氏下贝氏体体体体n n贝氏体类转变是一种半扩散相变（贝氏体类转变是一种半扩散相变（贝氏体类转变是一种半扩散相变（贝氏体类转变是一种半扩散相变（C C）n n上贝氏体形成示意图上贝氏体形成示意图上贝氏体形成示意图上贝氏体形成示意图第8页/共38页第9页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变共析钢等温转变产物共析钢等温转变产物的组织和特性的组织和特性n n下贝氏体形成示意图下贝氏体形成示意图下贝氏体形成示意图下贝氏体形成示意图n n下贝氏体形组织如图下贝氏体形组织如图下贝氏体形组织如图下贝氏体形组织如图第10页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变马氏体转变马氏体转变(Ms-Mf)n n马氏体是碳在马氏体是碳在马氏体是碳在马氏体是碳在 -FeFeFeFe中过饱和固溶体中过饱和固溶体中过饱和固溶体中过饱和固溶体(间隙固间隙固间隙固间隙固溶体溶体溶体溶体)。该转变是无扩散相变。该转变是无扩散相变。该转变是无扩散相变。该转变是无扩散相变。n n马氏体的形态马氏体的形态马氏体的形态马氏体的形态 n n0.30.3时，基本上可获得全部的时，基本上可获得全部的时，基本上可获得全部的时，基本上可获得全部的板条马氏体板条马氏体板条马氏体板条马氏体 ；当；当；当；当含碳量含碳量含碳量含碳量大于大于大于大于1.01.0时，可获得全部的时，可获得全部的时，可获得全部的时，可获得全部的片状片状片状片状(针状针状针状针状)马马马马氏体氏体氏体氏体 ；而在；而在；而在；而在0.30.3-1.0-1.0之间时为之间时为之间时为之间时为板条马氏体和片板条马氏体和片板条马氏体和片板条马氏体和片状状状状(针状针状针状针状)马氏体的混合组织马氏体的混合组织马氏体的混合组织马氏体的混合组织。第11页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变马氏体转变马氏体转变(Ms-Mf)n n马氏体的性能马氏体的性能马氏体的性能马氏体的性能 高硬度高硬度高硬度高硬度是马氏体的是马氏体的是马氏体的是马氏体的力学性能的主要特力学性能的主要特力学性能的主要特力学性能的主要特点。马氏体的硬度点。马氏体的硬度点。马氏体的硬度点。马氏体的硬度主要受其含碳量的主要受其含碳量的主要受其含碳量的主要受其含碳量的影响，如图影响，如图影响，如图影响，如图6-176-17所所所所示。示。示。示。第12页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变马氏体转变马氏体转变(Ms-Mf)n n马氏体转变的特点马氏体转变的特点马氏体转变的特点马氏体转变的特点n n马氏体相变是非扩散型相变；马氏体相变是非扩散型相变；马氏体相变是非扩散型相变；马氏体相变是非扩散型相变；n n马氏体形成速度极快马氏体形成速度极快马氏体形成速度极快马氏体形成速度极快(10(10(10(10-7-7-7-7s)s)s)s)；n n马氏体转变的不彻底性，总有一定的残留奥氏体；马氏体转变的不彻底性，总有一定的残留奥氏体；马氏体转变的不彻底性，总有一定的残留奥氏体；马氏体转变的不彻底性，总有一定的残留奥氏体；n n马氏体转变时伴随着体积的膨胀马氏体转变时伴随着体积的膨胀马氏体转变时伴随着体积的膨胀马氏体转变时伴随着体积的膨胀。第13页/共38页钢的冷却转变钢的冷却转变亚共析钢和过共析钢的亚共析钢和过共析钢的等温转变等温转变 第14页/共38页影响过冷奥氏体等温转变的因素影响过冷奥氏体等温转变的因素 n n碳含量碳含量碳含量碳含量n n合金元素合金元素合金元素合金元素n n加热温度和时间加热温度和时间加热温度和时间加热温度和时间 第15页/共38页过冷奥氏体的连续冷却转变过冷奥氏体的连续冷却转变 过冷奥氏体的连续冷却转变曲线过冷奥氏体的连续冷却转变曲线CCT曲曲线线n nK K 线线线线n n转变开始线转变开始线转变开始线转变开始线n n转变终了线转变终了线转变终了线转变终了线n n临界冷却速度临界冷却速度临界冷却速度临界冷却速度第16页/共38页钢的退火与正火钢的退火与正火 退火退火n n 1)1)1)1)退火的定义退火的定义退火的定义退火的定义n n 2)2)2)2)退火的目的：退火的目的：退火的目的：退火的目的：n n改改改改善善善善钢钢钢钢的的的的铸铸铸铸造造造造、锻锻锻锻造造造造、焊焊焊焊接接接接后后后后粗粗粗粗大大大大而而而而不不不不均均均均匀的匀的匀的匀的 组织，从而改善力学性能；组织，从而改善力学性能；组织，从而改善力学性能；组织，从而改善力学性能；n n降降降降低低低低硬硬硬硬度度度度，提提提提高高高高塑塑塑塑性性性性，从从从从而而而而改改改改善善善善切切切切削削削削加加加加工工工工和冷压加工性能等的工艺性；和冷压加工性能等的工艺性；和冷压加工性能等的工艺性；和冷压加工性能等的工艺性；n n改善组织，消除成分不均匀性，消除内应改善组织，消除成分不均匀性，消除内应改善组织，消除成分不均匀性，消除内应改善组织，消除成分不均匀性，消除内应力，为零件的后续热处理作组织准备力，为零件的后续热处理作组织准备力，为零件的后续热处理作组织准备力，为零件的后续热处理作组织准备。第17页/共38页钢的退火与正火钢的退火与正火退火正火退火正火工艺规范工艺规范第18页/共38页钢的退火与正火钢的退火与正火正火正火正火正火n n正火的定义正火的定义正火的定义正火的定义n n正火的目的正火的目的正火的目的正火的目的：n n 作作作作为为为为最最最最终终终终热热热热处处处处理理理理，可可可可以以以以细细细细化化化化晶晶晶晶粒粒粒粒，使使使使组组组组织织织织均均均均匀匀匀匀化化化化；减减减减少少少少亚亚亚亚共共共共析析析析钢钢钢钢中中中中铁铁铁铁素素素素体体体体的的的的含含含含量量量量，使使使使珠珠珠珠光光光光体体体体数数数数量量量量增增增增多多多多并并并并细细细细化化化化。对对对对于于于于过过过过共共共共析析析析钢钢钢钢可可可可消消消消除除除除网网网网状状状状二二二二次次次次渗渗渗渗碳体；碳体；碳体；碳体；n n作为预先热处理作为预先热处理作为预先热处理作为预先热处理n n改善切削加工性能，针对低碳钢和低碳合金钢退改善切削加工性能，针对低碳钢和低碳合金钢退改善切削加工性能，针对低碳钢和低碳合金钢退改善切削加工性能，针对低碳钢和低碳合金钢退火后硬度太低，不利于切削加工，通过正火适当火后硬度太低，不利于切削加工，通过正火适当火后硬度太低，不利于切削加工，通过正火适当火后硬度太低，不利于切削加工，通过正火适当提高硬度，可改善切削加工性能。提高硬度，可改善切削加工性能。提高硬度，可改善切削加工性能。提高硬度，可改善切削加工性能。第19页/共38页钢的淬火与回火钢的淬火与回火 淬火工艺淬火工艺淬火加热温度淬火加热温度n n亚共析钢为：亚共析钢为：亚共析钢为：亚共析钢为：A Ac3c330-5030-50n n过共析钢为：过共析钢为：过共析钢为：过共析钢为：A Ac1c130-5030-50 淬火加热时间淬火加热时间 n n加热时间受钢件成分、尺寸和形状、装炉量、加热时间受钢件成分、尺寸和形状、装炉量、加热时间受钢件成分、尺寸和形状、装炉量、加热时间受钢件成分、尺寸和形状、装炉量、加热炉类型、炉温和加热介质等因素的影响。加热炉类型、炉温和加热介质等因素的影响。加热炉类型、炉温和加热介质等因素的影响。加热炉类型、炉温和加热介质等因素的影响。一般钢的碳含量和合金元素含量越高，零件一般钢的碳含量和合金元素含量越高，零件一般钢的碳含量和合金元素含量越高，零件一般钢的碳含量和合金元素含量越高，零件尺寸越大，淬火加热时间越长。尺寸越大，淬火加热时间越长。尺寸越大，淬火加热时间越长。尺寸越大，淬火加热时间越长。第20页/共38页钢的淬火与回火钢的淬火与回火第21页/共38页钢的淬火与回火钢的淬火与回火淬火方法淬火方法 淬火缺陷及其预防措施淬火缺陷及其预防措施 第22页/共38页钢的淬透性钢的淬透性 概念概念n n淬透性、淬透层深度和淬硬性淬透性、淬透层深度和淬硬性n n淬透性：表征钢淬火时获得马氏体的能力。淬透性：表征钢淬火时获得马氏体的能力。n n淬硬性：淬火后获得的马氏体的最高硬度。淬硬性：淬火后获得的马氏体的最高硬度。n n淬透层深度：实际工件在具体条件下淬火后表层到淬透层深度：实际工件在具体条件下淬火后表层到半马氏体层的厚度。半马氏体层的厚度。影响淬透性的因素影响淬透性的因素 n n碳含量、合金元素、奥氏体化温度碳含量、合金元素、奥氏体化温度淬透性的测定与淬透性曲线淬透性的测定与淬透性曲线n n端淬实验法、临界直径法端淬实验法、临界直径法淬透性的应用淬透性的应用第23页/共38页钢的淬透性钢的淬透性第24页/共38页钢的淬透性钢的淬透性第25页/共38页钢的回火钢的回火 回火的定义回火的定义回火的定义回火的定义回火的目的回火的目的回火的目的回火的目的n n 获得所要求的力学性能获得所要求的力学性能获得所要求的力学性能获得所要求的力学性能n n 稳定组织和尺寸稳定组织和尺寸稳定组织和尺寸稳定组织和尺寸n n 消除内应力消除内应力消除内应力消除内应力钢回火时的组织转变钢回火时的组织转变钢回火时的组织转变钢回火时的组织转变n n马氏体分解马氏体分解马氏体分解马氏体分解 主要发生在主要发生在主要发生在主要发生在100-200100-200，一直进行到一直进行到一直进行到一直进行到350350n n残留奥氏体的转变残留奥氏体的转变残留奥氏体的转变残留奥氏体的转变 主要发生在主要发生在主要发生在主要发生在200-300200-300n n 碳化物转变为碳化物转变为碳化物转变为碳化物转变为FeFe3 3C C 主要发生在主要发生在主要发生在主要发生在250-400250-400n n渗碳体的聚集长大及渗碳体的聚集长大及渗碳体的聚集长大及渗碳体的聚集长大及 相再结晶相再结晶相再结晶相再结晶 400400以上以上以上以上 第26页/共38页钢的回火钢的回火钢钢回回火火时时的的性能变化性能变化n n硬度变化硬度变化硬度变化硬度变化n n强度与塑性强度与塑性强度与塑性强度与塑性的变化的变化的变化的变化 第27页/共38页硬度变化硬度变化硬度变化硬度变化n n各各各各种种种种钢钢钢钢在在在在200200；以以以以下下下下回回回回火火火火时时时时，硬硬硬硬度度度度变变变变化化化化不不不不大大大大，保保保保持持持持淬淬淬淬火火火火马马马马氏氏氏氏体体体体的的的的高高高高硬硬硬硬度度度度。200-300200-300；回回回回火火火火后后后后，由由由由于于于于马马马马氏氏氏氏体体体体分分分分解解解解造造造造成成成成的的的的硬硬硬硬度度度度降降降降低低低低已已已已由由由由残残残残余余余余奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变为为为为下下下下贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体带带带带来来来来的的的的硬硬硬硬度度度度升升升升高高高高所所所所补补补补偿偿偿偿，所所所所以以以以硬硬硬硬度度度度的的的的降降降降低低低低不不不不大大大大。对对对对于于于于高高高高碳碳碳碳钢钢钢钢，因因因因为为为为淬淬淬淬火火火火后后后后残残残残余余余余奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体量量量量较较较较多多多多，回回回回火火火火后后后后有有有有时时时时还还还还可可可可使使使使硬硬硬硬度度度度略略略略有有有有提提提提高高高高。回回回回火火火火温温温温度度度度继继继继续续续续升升升升高高高高，钢钢钢钢的的的的硬硬硬硬度度度度很很很很快快快快下下下下降降降降。对对对对于于于于碳碳碳碳钢钢钢钢，回回回回火火火火温温温温度度度度每升高每升高每升高每升高100100，硬度约下降，硬度约下降，硬度约下降，硬度约下降HRCl0HRCl0。强度与塑性的变化强度与塑性的变化强度与塑性的变化强度与塑性的变化n n4040钢的机械性能随回火温度变化的规律如图钢的机械性能随回火温度变化的规律如图钢的机械性能随回火温度变化的规律如图钢的机械性能随回火温度变化的规律如图6-356-35所所所所示。强度随回火温度升高而降低，塑性随回火温度示。强度随回火温度升高而降低，塑性随回火温度示。强度随回火温度升高而降低，塑性随回火温度示。强度随回火温度升高而降低，塑性随回火温度升高而升高，但超过升高而升高，但超过升高而升高，但超过升高而升高，但超过650650时反而降低。这是由于时反而降低。这是由于时反而降低。这是由于时反而降低。这是由于回火温度增高，马氏体中的碳不断析出，位错密度回火温度增高，马氏体中的碳不断析出，位错密度回火温度增高，马氏体中的碳不断析出，位错密度回火温度增高，马氏体中的碳不断析出，位错密度下降，内应力减小以及粒状渗碳体粗化等原因。回下降，内应力减小以及粒状渗碳体粗化等原因。回下降，内应力减小以及粒状渗碳体粗化等原因。回下降，内应力减小以及粒状渗碳体粗化等原因。回火温度大于火温度大于火温度大于火温度大于650650时，由于组织过分粗化而使塑性时，由于组织过分粗化而使塑性时，由于组织过分粗化而使塑性时，由于组织过分粗化而使塑性下降下降下降下降。第28页/共38页第29页/共38页第30页/共38页回火的分类回火的分类 低温回火低温回火n n150-250 回火马氏体回火马氏体中温回火中温回火n n350-500 回火屈氏体回火屈氏体高温回火高温回火n n500-650 回火索氏体回火索氏体第31页/共38页回火脆性回火脆性在在在在250-400250-400和和和和450-650450-650两个区间存在冲击韧性两个区间存在冲击韧性两个区间存在冲击韧性两个区间存在冲击韧性明显下降的脆化现象，称为钢的回火脆性明显下降的脆化现象，称为钢的回火脆性明显下降的脆化现象，称为钢的回火脆性明显下降的脆化现象，称为钢的回火脆性。n n淬火钢在淬火钢在淬火钢在淬火钢在250250350350回火时出现的脆性称为低温回火回火时出现的脆性称为低温回火回火时出现的脆性称为低温回火回火时出现的脆性称为低温回火脆性，也称第一类回火脆性。几乎所有淬火后形成马脆性，也称第一类回火脆性。几乎所有淬火后形成马脆性，也称第一类回火脆性。几乎所有淬火后形成马脆性，也称第一类回火脆性。几乎所有淬火后形成马氏体的钢在该温度范围内回火时，都程度不同地产生氏体的钢在该温度范围内回火时，都程度不同地产生氏体的钢在该温度范围内回火时，都程度不同地产生氏体的钢在该温度范围内回火时，都程度不同地产生这种脆性。目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性，这种脆性。目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性，这种脆性。目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性，这种脆性。目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性，所以一般都不在所以一般都不在所以一般都不在所以一般都不在250350250350范围内进行回火。范围内进行回火。范围内进行回火。范围内进行回火。n n 淬火钢在淬火钢在淬火钢在淬火钢在500500650650范围内回火后出现的脆性称为高范围内回火后出现的脆性称为高范围内回火后出现的脆性称为高范围内回火后出现的脆性称为高温回火脆性，又称第二类回火脆性。这类回火脆性主温回火脆性，又称第二类回火脆性。这类回火脆性主温回火脆性，又称第二类回火脆性。这类回火脆性主温回火脆性，又称第二类回火脆性。这类回火脆性主要发生在含要发生在含要发生在含要发生在含CrCr、NiNi、SiSi、MnMn等合金元素的结构钢中。等合金元素的结构钢中。等合金元素的结构钢中。等合金元素的结构钢中。当淬火钢在上述温度范围内长时间保温或以缓慢的速当淬火钢在上述温度范围内长时间保温或以缓慢的速当淬火钢在上述温度范围内长时间保温或以缓慢的速当淬火钢在上述温度范围内长时间保温或以缓慢的速度冷却时，便发生明显的脆化现象。但快速冷却时，度冷却时，便发生明显的脆化现象。但快速冷却时，度冷却时，便发生明显的脆化现象。但快速冷却时，度冷却时，便发生明显的脆化现象。但快速冷却时，脆化现象消失或受到抑制。脆化现象消失或受到抑制。脆化现象消失或受到抑制。脆化现象消失或受到抑制。第32页/共38页钢的表面热处理钢的表面热处理 钢的表面淬火钢的表面淬火钢的表面淬火钢的表面淬火 n n 感应加热表面淬火感应加热表面淬火感应加热表面淬火感应加热表面淬火 的原理和工艺的原理和工艺的原理和工艺的原理和工艺高频表面淬火的组织和性能高频表面淬火的组织和性能高频表面淬火的组织和性能高频表面淬火的组织和性能特点特点特点特点n n加热时有很大的过热度加热时有很大的过热度加热时有很大的过热度加热时有很大的过热度n n淬火后钢件表层造成较大的压淬火后钢件表层造成较大的压淬火后钢件表层造成较大的压淬火后钢件表层造成较大的压应力应力应力应力n n加热速度快，表面无氧化脱碳加热速度快，表面无氧化脱碳加热速度快，表面无氧化脱碳加热速度快，表面无氧化脱碳n n加热温度和淬硬层厚度容易控加热温度和淬硬层厚度容易控加热温度和淬硬层厚度容易控加热温度和淬硬层厚度容易控制。制。制。制。感应加热表面淬火的应用感应加热表面淬火的应用感应加热表面淬火的应用感应加热表面淬火的应用 第33页/共38页钢的化学热处理钢的化学热处理 渗碳渗碳n n气体渗碳气体渗碳气体渗碳气体渗碳n n固体渗碳固体渗碳固体渗碳固体渗碳n n渗碳后的热处理渗碳后的热处理渗碳后的热处理渗碳后的热处理 第34页/共38页钢的化学热处理钢的化学热处理第35页/共38页钢的化学热处理钢的化学热处理氮化氮化n n氮化方法氮化方法氮化方法氮化方法n n氮化工艺氮化工艺氮化工艺氮化工艺n n氮氮氮氮 化化化化 件件件件 的的的的组组组组 织织织织 和和和和 性性性性能能能能n n氮化的应氮化的应氮化的应氮化的应用用用用 第36页/共38页表面热处理新技术表面热处理新技术 激光加热表面热处理激光加热表面热处理激光加热表面热处理激光加热表面热处理n n激激激激光光光光加加加加热热热热表表表表面面面面淬淬淬淬火火火火是是是是利利利利用用用用高高高高功功功功率率率率密密密密度度度度的的的的激激激激光光光光束束束束扫扫扫扫描描描描工工工工件件件件表表表表面面面面，将将将将其其其其迅迅迅迅速速速速加加加加热热热热到到到到钢钢钢钢的的的的相相相相变变变变点点点点以以以以上上上上，然然然然后后后后依依依依靠靠靠靠零零零零件件件件本本本本身身身身的传热，来实现快速冷却淬火的表面热处理工艺。的传热，来实现快速冷却淬火的表面热处理工艺。的传热，来实现快速冷却淬火的表面热处理工艺。的传热，来实现快速冷却淬火的表面热处理工艺。离子氮化离子氮化离子氮化离子氮化n n离离离离子子子子氮氮氮氮化化化化是是是是将将将将零零零零件件件件放放放放在在在在真真真真空空空空容容容容器器器器(离离离离子子子子氮氮氮氮化化化化炉炉炉炉)内内内内，并并并并将将将将零零零零件件件件接接接接在在在在阴阴阴阴极极极极，将将将将容容容容器器器器壁壁壁壁接接接接于于于于阳阳阳阳极极极极。氮氮氮氮化化化化时时时时向向向向真真真真空空空空容容容容器器器器内内内内通通通通入入入入含含含含氮氮氮氮气气气气体体体体(例例例例如如如如NH3)NH3)，保保保保持持持持真真真真空空空空压压压压强强强强1 1.3 3-13Pa13Pa，并并并并在在在在阴阴阴阴极极极极、阳阳阳阳极极极极间间间间加加加加400400-800V800V的的的的直直直直流流流流电电电电压压压压。在在在在电电电电场场场场作作作作用用用用下下下下，稀稀稀稀薄薄薄薄气气气气体体体体被被被被击击击击空空空空而而而而发发发发生生生生辉辉辉辉光光光光，气气气气体体体体被被被被电电电电离离离离成成成成N N、HH的的的的正正正正离离离离子子子子和和和和电电电电子子子子。正正正正离离离离子子子子高高高高速速速速地地地地冲冲冲冲击击击击阴阴阴阴极极极极的的的的工工工工件件件件表表表表面面面面，将将将将动动动动能能能能转转转转换换换换成成成成热热热热能能能能，使使使使工工工工件件件件表表表表面面面面加加加加热热热热到到到到氮氮氮氮化化化化温温温温度度度度。氮氮氮氮的的的的正正正正离离离离子子子子在在在在阴阴阴阴极极极极(零零零零件件件件)夺夺夺夺取取取取电电电电子子子子还还还还原原原原成成成成氮氮氮氮原原原原子子子子，并并并并被被被被工工工工件件件件吸吸吸吸收收收收、渗渗渗渗入入入入零零零零件件件件表表表表面面面面，形形形形成成成成氮化层。氮化层。氮化层。氮化层。第37页/共38页表面热处理新技术表面热处理新技术离子注入离子注入离子注入离子注入n n离离离离子子子子注注注注入入入入是是是是将将将将欲欲欲欲注注注注入入入入金金金金属属属属表表表表面面面面的的的的某某某某种种种种元元元元素素素素在在在在放放放放电电电电室室室室中中中中电电电电离离离离(离离离离子子子子化化化化)后后后后，以以以以小小小小于于于于107eV107eV的的的的高高高高电电电电压压压压将将将将离离离离子子子子加加加加速速速速，然然然然后后后后注注注注入入入入金金金金属属属属表表表表面面面面，注注注注入入入入深深深深度度度度可可可可达达达达几几几几百百百百埃埃埃埃至至至至一一一一千埃。千埃。千埃。千埃。表面气相沉积表面气相沉积表面气相沉积表面气相沉积n n 气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积主主主主要要要要分分分分化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积(CVD)(CVD)和和和和物物物物理理理理气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积(PVD)(PVD)两种。两种。两种。两种。n n化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积是是是是使使使使挥挥挥挥发发发发性性性性化化化化合合合合物物物物气气气气体体体体发发发发生生生生分分分分解解解解或或或或化化化化学学学学反反反反应应应应，并并并并在在在在工工工工件件件件上上上上沉沉沉沉积积积积成成成成膜膜膜膜的的的的方方方方法法法法。利利利利用用用用多多多多种种种种化化化化学反应，可得到不同的金属、非金属或化合物镀层。学反应，可得到不同的金属、非金属或化合物镀层。学反应，可得到不同的金属、非金属或化合物镀层。学反应，可得到不同的金属、非金属或化合物镀层。n n物理气相沉积包括真空蒸发、溅射、离子镀三种方物理气相沉积包括真空蒸发、溅射、离子镀三种方物理气相沉积包括真空蒸发、溅射、离子镀三种方物理气相沉积包括真空蒸发、溅射、离子镀三种方法，因为它们都是在真空条件下进行，因此也称为法，因为它们都是在真空条件下进行，因此也称为法，因为它们都是在真空条件下进行，因此也称为法，因为它们都是在真空条件下进行，因此也称为真空镀膜法。真空镀膜法。真空镀膜法。真空镀膜法。第38页/共38页