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渗入元素在钢中形成间隙或置换式固溶体，以渗层的性能有何影响？

化学热处理时，渗入元素在钢中无论是形成间隙式或置换式固溶体，都会使铁原子的晶格发生歪扭畸变，由于溶入元素的原子半径、晶格类型、电子层结构和负电性等多少与铁有差别，因而合金元素溶入后均会使铁的晶格发生变形或畸变。其溶解量越大，变形或畸变也越大，当这种变形或畸变达到一定程度时，就会阻止进一步溶解。

溶入元素的原子半径等与铁的左异越大时，溶入后的晶格变形或畸变也越大，其溶解度也就越小，而产生固溶强化作用，提高渗层的强度、硬度和耐磨性，而韧性有所降低。

固溶强化作用与渗入元素的种类、数量和溶入方式有关。渗入非金属元素如C、N、B等，由于形成间隙式固溶体，虽然溶入量很小，但强化效果显著。溶入金属元素，原子之间形成置换式固溶体，尽管溶入量相对大一些，但强化效果却不及非金属元素显著。但是金属元素渗入后，所形成的极薄的渗金属层，改变了钢件表面的电极电位和抗氧化等性能，从而提高了钢件表面的抗腐蚀、抗氧化和耐热等性能。

钢件通过渗金属处理，可以部分地取代不锈钢、耐热钢和耐热合金等贵重金属材料，因而能大量节约Cr、Ni、Mo等贵重的金属元素。

上一条：扩散的驱动力是什么？固态金属中要发生扩散必须满足哪些条件下？下一条：以化学热处理的渗剂有何要求？常用的渗剂有哪几种？

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