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加热至一定温度,同时或分两道工序将3种或更多合金元素渗入钢铁、有色合金工件表层的化学热处理工艺。已用于工业生产的,600℃以下的低温多元共渗有硫氮碳共渗、氮碳共渗加氧化;700℃以上的高温多元共渗有铝与多种稀土元素(铈、镧、镨等)共渗、铝铬硅共渗、钴铬铝钇共渗(即多元反应烧结涂层)、镀镍或镀钴后镍(钴)铬铝共渗等。
硫氮碳共渗广泛应用的是熔盐法。中国的LT(A)工艺和法国专利Sursulf 法,皆已实现工艺、工艺材料(盐品)、非标准设备和检测标准四配套。主要工艺参数有:共渗温度、时间、CNO-浓度和S2-浓度,因工件材质和要求的性能而异。温度一般为520~590℃,保温时间10min~5h;CNO-浓度30%~40%,S2-为(5~50)×10-6。渗层组织,除表面0~5μm的FeS层外,组成相类别及分布与氮碳共渗相同。本法兼有渗硫和氮碳共渗的效果,适用于抗粘着磨损件,中、轻载抗疲劳断裂件,在非酸性介质中的耐腐蚀件,以及回火温度高于520℃的各种钢铁制件的表面硬化。
氮碳共渗加氧化盐溶氮碳共渗与氧化的复合处理,效果显著的有所谓QPQ工艺:预热→氮碳共渗→330~400℃的ABl(或Y-1)溶液中氧化10~30min→机械抛光→再次氧化(ABl或Y-1),国内又称NOPO处理。经氧化处理的氮碳共渗件,表面氮量略下降,高硬渗氮层略向内延伸;氧的渗入深度5~10μm,耐蚀性能大幅度提高。