鈦及鈦合金具有重量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕等許多特性，鈦及其合金不僅在航空、宇宙航行工業(yè)中有著十分重要的應(yīng)用，而且已經(jīng)開始在化工、石油、輕工、發(fā)電、冶金等許多民用工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用。 但是鈦和鈦合金在絕對(duì)硬度和強(qiáng)度方面還是要比鋼小一些，用鈦?zhàn)龀傻拟伜辖鸾z在硬度方面的缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用廣度和深度，針對(duì)這一情況，很多鈦合金廠家就致力于在保證鈦和鈦合金的耐腐蝕性的前提下，增加鈦合金的硬度，而表面滲碳處理就是其中的一個(gè)典型處理技術(shù)手段。類似于鋼的表面滲碳處理，鈦合金的表面滲碳處理也是使活性高的碳原子擴(kuò)散到鈦合金的的內(nèi)部,形成一定厚度的碳含量較高的滲碳層,再經(jīng)過淬火\回火,使工件的表面層得到碳含量高的鈦合金絲，,而心部因碳含量保持原始濃度而得到碳含量低的鈦合金, 鈦合金的硬度主要與其碳含量有關(guān),故經(jīng)滲碳處理和后續(xù)熱處理可使工件獲得外硬內(nèi)韌的性能.
碳在鈦中的溶解度小，于850X：時(shí)總計(jì)為0.3%,而在600C時(shí)大約降到0.1%B由于碳在鈦中的溶解度小，所以基本上只有通過碳化鈦層及其下邊扠域的沉積層來達(dá)到表面硬化的目的。必須在脫除氧的條件下進(jìn)行滲碳，因?yàn)檫m用于鋼常用滲碳的粉末對(duì)著一氧化碳或含氧的一氧化碳表面而形成的表面層硬度達(dá)到2700MPa及8500MPa,很容易剝落。
與此相比，在脫氧或脫碳條件下，于木炭中滲碳時(shí)可能形成一層薄的碳化鈦層。這層的硬度為32OUOMPa,符合于碳化鈦的硬度。滲碳層的深度大致大于在同等條件下用氮滲氮時(shí)滲氮層的深度。在氧富集的條件下必須考慮到氧的吸收影響硬化深度。只有在很薄的層厚條件下，于真空中或氬-甲烷氣氛中滲人碳粉才可能形成足夠的粘附強(qiáng)度與此相比，采用氣體滲碳劑可能形成特別硬而粘結(jié)性良好的碳化鈦硬化層。同時(shí)在950T:和10201：之間溫度的條件下形成的硬化展在50fim和之間。隨著層厚的增加，碳化鈦層變得比較脆，并且趨向于剝落t為了避免由于芮烷分解而使碳的夾雜物侵人碳化鈦層，應(yīng)采用大約體積分?jǐn)?shù)為2%芮烷的規(guī)定劑量添加劑在惰性氣體中進(jìn)行氣體滲碳。當(dāng)采用丙烷添加劑而利用甲烷滲碳的時(shí)候就形成較低的表面硬度。當(dāng)粘合伍力達(dá)到卯OkPa條件下在采用氣體滲碳的丙烷時(shí),雖然測(cè)量出的硬化層厚度很薄，但卻具有很好的耐磨損性能。在采用氣體型滲碳劑條件下吸收氫，但是在真空退火時(shí)卻又不得不重新脫除它。
