)化学吸附,即活性原子与金属制件最表面的原子在吸附过程中产生了化学交互作用。吸附是自发过程,因为吸附总是放出热量,是自由能降低的过程。3.吸收的条件:渗入元素在金属基体中有可溶性。否则吸附过程将停止,随后的扩散过程不能进行。4.影响吸附强弱的因素:(1)被处理制件的成分、组织结构及表面状态;(2)渗入元素活性原子的形成速度以及渗入元素的原子向制件内部扩散的速度等因素。9.1.3扩散1.概念:扩散是活性原子从制件表面向其深处迁移的过程。由于扩散,制件表面就形成扩散层。2.扩散阶段的重要性当化学介质可以不断地形成活性原子时,吸附过程是进行的相当快的,而扩散过程则甚为缓慢。所以,化学热处理的快慢、金属制件表层渗入元素的浓度和扩散层的浓度分布、扩散层的深度以及化学热处理的最终结果,在很大程度上是由扩散过程决定的。3.扩散的方式渗入元素活性原子在金属中扩散时,一般是先与金属形成固溶体,然后才形成化合物,这类似于二元相图自左向右所示的相区变化情况.因此扩散有两种方式:在单相扩散层中的扩散(固溶体扩散)和在多相扩散层中的扩散(相变反应扩散).(1)固溶体(单相扩散层)的扩散特点:a.在扩散过程中无新相形成,扩散层仍保持基体金属的点阵结构(形成固溶体);b.扩散(渗入)元素在固溶体中的最大深度(即制件表面渗入元素的浓度)不超过扩散温度下固溶体的极限浓度;c.渗入元素浓度自制件表面至中心平滑下降.固溶体扩散的典型例子是钢渗碳时碳在奥氏体中的扩散.2.相变反应扩散(多相层中的扩散)特点:扩散层为多相。当渗入元素原子在固溶体中的浓度达到饱和之后,继续增加渗入元素的浓度便会出现新相(化合物或别的固溶体),即形成多相扩散层。扩散层中渗入元素的浓度呈跳跃式变化;而且,若基体金属为纯组元,扩散层中不会出现两相区,即扩散层由数个浓度突变的单相层组成,每层渗入元素的含量均与基体金属——渗入元素状态相图一致.
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