渗硅是指工件在一定比例的含硅介质中加热，使硅渗入其表面层的热处理工艺。渗硅工艺曲线如图1-64所示

图1-64 固体渗硅工艺曲线

1.适用范围

1）提高各种钢、铸铁和粉末冶金等材料制作的工件在硫酸、硝酸、海水及多数盐、碱液中的耐蚀性。

2）硅含量低的硅钢片，渗硅含量达7％（质量分数）时，可显著降低铁损。

3）渗硅后，经170～200℃油中浸煮有较好的减摩性。

4）在一定程度上，提高钢和铸铁的高温抗氧化能力

2.技术要求

1）工件渗硅后，其表面硬度为250～300HBW。

2）渗硅层的金相组织：表层为含硅的铁素体，过渡区为含碳增多的珠光体和铁素体。

3）渗硅层厚度应满足产品图样规定的要求，一般为0.4～1.4mm。

3.操作守则

渗硅工艺主要包括固体渗硅、液体渗硅和气体渗硅。

1）无论哪种方法，渗硅前均需将工件表面清理干净，不得有油污和锈迹等污物。

2）固体渗硅常用渗硅剂，有以下几种配方：

配方（质量分数）1：75％硅铁＋20％耐火土＋5％氯化铵，适用于普通渗硅。

配方（质量分数）2：80％硅铁＋15％氧化铝＋5％氯化铵，适用于普通渗硅。(www.daowen.com)

配方（质量分数）3：80％硅铁＋8％氧化铝＋12％氯化铵，适用多孔减摩渗硅。

配方（质量分数）4：30％硅＋60％氧化铁＋10％氯化铵，其余为氧化铝或耐火土适用于消除孔隙渗硅。

3）固体渗硅，通常将以上配方研成粒度小于50目（约为0.297mm）粉末装箱进行其装箱方法和要求与固体渗碳相同。

4）固体渗硅的时间，视产品图样要求而定。在1100～1200℃加热时，按0.08～0.10mm／h计算。

5）液体渗硅可在以下配方的盐浴中进行。以不同比例的混合盐（2质量份硅酸钠＋1质量份氯化钠）为基盐，另加含硅的其他物质。例如：

配方（质量分数）1：65％基盐＋35％碳化硅。

配方（质量分数）2：80％～85％基盐＋15％～20％硅钙合金。

配方（质量分数）3：90％基盐＋10％硅铁合金。

使用上述配方时，应将其研磨成1.0～1.4mm的粒度。

6）用工业纯铁进行渗硅试验表明，在上述配方的盐浴中处理，均可在950～1050℃的温度下进行。保温2～6h，一般可以获得0.04～0.44mm的渗层。

7）渗硅后的工件，可以缓冷或出炉空冷。

4.具体应用

1）渗硅最好使用低碳钢，由于碳含量高会阻碍硅的渗入，其时间要延长很多。例如，45钢和15钢欲得到0.60～0.75mm的渗硅层，前者的渗硅时间要比后者渗硅时间延长2倍。试验表明：渗硅层深度与渗硅温度成正比，如图1-65所示。高碳钢渗硅不仅时间很长，而且里层会形成网状碳化物。

图1-65 温度对渗硅层深度的影响（时间为2h）

2）渗硅层组织：表面为硅在铁素体中的固溶体（白色，硅的质量分数达14％），往里硅含量逐渐降低，直至黑白相间的珠光体和铁素体