化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。热处理是机械零件和工模具制
金属热处理
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能 ，如、耐腐蚀等。为了保证真空炉的真空性能，真空热处理炉结构设计中必须道循一个基本原则，就是炉体要采用气密焊接，同时在炉体上尽量少开或者不开孔，少采用或者避免采用动密封结构，以尽量减少真空泄露的机遇。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性 ；齿轮采用正确的热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。
大部分加热与隔热材料只能在真空状态下使用。真空热处理炉的加热与隔热衬料是在真空与高温下工作的，因而对这些材料提出了耐高温，辐射成果好，导热系数小等要求。对防止氧化性能要求不高。所以，真空热处理炉广泛采用了钽、钨、钼和石墨等作加热与隔热构料。这些材料在大气状态下极易氧化，因此，普通热处理炉不能采用这些加热与隔热材料。1850～1880年，对于应用各种气体（诸如氢气、煤气、CO等）进行保护加热曾有一系列专利。水冷装置：真空热处理炉的炉壳、炉盖、电热元件、水冷电极、中间真空隔热门等部件，均在真空、受热状态下工作。在这种极为不利的条件下工作，必须保证各部件的结构不变形、不损坏，真空密封圈不过热、不烧毁。因此，各部件应该根据不同的情况设置水冷装置，以保证真空热处理炉能够正常运行并有足够的利用寿命。
2024
铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这
些空位来不及移出，
便被
“
固定
”
在晶体内。
这些在过饱和固溶体内的空位大多与
溶质原子结合在一起。
由于过饱和固溶体处于不稳定状态，
必然向平衡状态转变，
空位的存在，
加速了溶质原子的扩散速度，
因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区
的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高，空位浓度越大，
硬化区的数量也就越多，
硬化区的尺寸减小。
淬火冷却速度越大，
固溶体内所固
定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金
系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，
即随温度增加固溶度增加，
大
多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。
沉淀硬化所要求的溶解度－温度
关系，可用铝铜系的
Al
－
4Cu
合金说明合金时效的组成和结构的变化。对铝铜
系富铝部分的二元相图，在
548
℃进行共晶转变
L→α
＋
θ
（
Al2Cu
）
。铜在
α
相中
的极限溶解度
5.65
％（
℃）
，随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下约为
0.05
％
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