钢的化学热处理有哪些？试述渗碳的最终热处理工艺

　　化学热处理是将工件置入含有活性原子的特定介质中加热和保温，使介质中一种或几种元素（如C、N、Si、B、Al、Cr、W等）渗入工件表面，以改变表层的化学成分和组织，达到工件使用性能要求的热处理工艺。其特点是既改变工件表面层的组织，又改变化学成分。它可比表面淬火获得更高的硬度、耐磨性和疲劳强度，并可提高工件表层的耐蚀性和高温抗氧化性。
　　各种化学热处理都是由以下三个基本过程组成的。
　　1）分解　 由介质中分解出渗入元素的活性原子。
　　2）吸收 工件表面对活性原子进行吸收。吸收的方式有两种，即活性原子由钢的表面进入铁的晶格形成溶体，或与钢中的某种元素形成化合物。
　　3）扩散　已被工件表面吸收的原子，在一定温度下，由表面往里迁移，形成一定厚度的扩散层。
　　渗碳：渗层组织:淬火后为碳化物、马氏体、残余奥氏体。渗层厚度（mm），0.3～1.6，表面硬度，57～63HRC，作用与特点，提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度，渗碳温度（930℃）较高，工件畸变较大；应用，常用于低碳钢、低碳合金钢、热作模具钢制作的齿轮、轴、活塞、销、链条。
　　渗碳件渗碳后，都要进行淬火、低温回火，回火温度一般为150～200℃。
　　经淬火和低温回火后，渗碳件表面为细小片状回火马氏体及少量渗碳体，硬度可达58～64HRC，耐磨性能很好。心部组织决定于钢的淬透性。普通低碳钢如15、20钢，心部组织为铁素体和珠光体，硬度为10～15HRC。低碳合金钢如20CrMnTi心部组织为回火低碳马氏体、铁素体及托氏体，硬度为35～45HRC，具有较高的强度、韧性及一定的塑性。