化学热处理亦称“表面渗扩”或“热扩渗”处理。实际上，化学热处理是把金属材料或制件置于含有一种或多种化学元素的固体、液体或气体介质中，在炉中加热到一定温度，通过介质高温裂解物在金属材料表面的分解、吸附、固溶、化合反应使这些元素进入金属表面，并经过热扩散逐渐渗入金属材料，在金属表层形成富一种或多种合金元素的渗层。

化学热处理技术在现代工业中占有很高的比重，它之所以被广泛应用，是因其可在很大程度上提高工件“表硬内韧”的性能要求，如要求工件表面高强度、高硬度、高耐磨性等力学性能、抗咬合性能、抗疲劳性能以及特殊的耐蚀性、抗高温氧化性能等物理化学性能等，同时工件自身还应保持原有的良好的塑韧型等基本性能，从而提高机器零件在各种复杂工况下的耐用度。

化学热处理的主要特征是：固体扩散渗入，既改变工件表面层的化学成分，又改变其组织，渗层与基体之间有扩散层，获得单一材料难以获得的性能或进一步提高工件的使用性能。化学热处理的驱动力是浓度梯度。化学热处理形成渗层的结构遵守相图，其结构是连续的，属于冶金结合。


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