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化學熱處理是通過改變金屬和合金工件表層的化學成分、組織和性能的金屬熱處理。
化學熱處理的工藝過程一般是：將工件置于含有特定介質的容器中，加熱到適當溫度后保溫，使容器中的介質（滲劑）分解或電離，產生的能滲入元素的活性原子或離子，在保溫過程中不斷地被工件表面吸附，并向工件內部擴散滲入，以改變工件表層的化學成分。通常，在工件表層獲得高硬度、耐磨損和高強度的同時，心部仍保持良好的韌性，使被處理工件具有抗沖擊載荷的能力。
