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物理催滲主要有哪些方面的應用？

近年來，國內外正在廣泛試驗研究用各種物理場來加速化學熱處理過程，現已被開發和應用的主要有以下幾個方面。

（1）等離子場

已用于輝光離子氮化、離子噴涂等工藝，如離子軟氮化、離子滲碳和離子碳氮共滲、離子沉積氮鈦等。

（2）高頻電場

已用于高頻氮化、高頻滲碳、高頻碳氮共滲等工藝。由于滲入溫度可能大大提高，加熱所需時間短，如滲碳溫度可從940℃提高到1050~1080℃，滲碳40min，滲層深度中達0.8~1.2mm，生產效率有極大的提高。

（3）真空狀態

目前主要用于真空滲碳，滲碳溫度可提高到1030~1050℃，滲碳時間可縮短到普通氣體滲碳的1/5左右，而且對碳勢及滲層的厚度中以控制得十分精確，滲層的質量很高。

（4）通電催滲

目前已用于生產的有電解滲碳、低溫電解滲硼，低溫電解滲硫等工藝。近年來，還開發了電解液放電滲碳法，通過放電，電解液產生的滲碳氣體在工件周圍形成氣膜，氣膜中的離子碳滲入工件，據報道，經1~5min，滲層深度可達0.2~0.3min，而且變形很小。

（5）流態化床

主要用于滲碳和碳氮共滲等方面。其方法是將氣體滲劑通入流態化爐體內，通過加熱分解產生活性原子，進而完成吸收和擴散過程。20CrMnTi鋼在流態化爐床中，經2h的碳氮共滲處理，滲層深度可達1~2mm；比一般氣體碳氮共滲快3~5倍。此外，最近又發生了一種電熱石墨層中滲碳的新工藝，以石墨粒作介質，爐子不斷旋轉，使行流流態化，并對石墨粒子通電，石墨粒子接觸、脫開工件表面的瞬間產生電火花，造成幾千度的局部過熱，使碳升華形成高能碳原子，并在工件表面吸收和擴散。根據報道，12CrNi3鋼在900℃下滲碳20min可獲得1.0mm的滲碳層。

（6）超聲波

采用超聲波來加速滲層中的原子擴散速度具有顯著的效果，國外已采用了超聲波提高滲碳速度的新工藝。

（7）電子束與激光束

國外已有將電子束、激光束加熱用于金屬工件表面合金化處理的應用于實例，這種工藝具有效率高、質量好的優點。但由于設備復雜和技術難度較大，目前尚未在生產中推廣應用。

物理催滲的效果一般比化學催滲的好，如在提高滲入速度、增加滲層深度、保證滲層質量以及減少環境污染、改善勞動條件等方面，物理催滲工藝具有許多突出的優點。這種催滲工藝的缺點是工藝設備復雜、難于操作、投資大、成本高，推廣使用的困難較多。但隨著科學技術的不斷發展，物理催滲工藝將比化學催滲工藝更有前途。

上一條：化學催滲的應用主要有哪幾個方面？下一條：何謂鋼的滲碳？其主要目的是什么？如何分類？