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将金属或非金属（溶质原子）沉积在基体金属（溶剂原子）表面上，通过扩散作用渗入到基体金属的表面内，改变表面的化学组成及相结构，从而改变表面的物理-化学性能，以满足设计-制造者和使用者对某些性能的要求，这就是渗金属和渗其他元素的目的。这种工艺使材料表面元素组成更多样化，更符合使用要求，又称表面合金化。

渗金属有以下特点：

    (1)渗层-基体界面化学成分呈连续梯度变化，因而表层和基体结合良好；

    (2)其工艺过程可以不影响基体材料的结构，因而不影响其物理-力学性能；

    (3) 渗层-基体材料的组合，实际上是一种复合材料，可以克服基体材料的某些缺点，得到更好的综合性能。渗层和其他涂层、镀层的主要区别是渗层由渗入元素在基体 合金元素的基础上组成，渗层的表面即基体材料的表面，对被渗零件的几何形状和尺寸影响很小。渗金属是满足产品结构-性能对材料日益复杂、苛刻要求的有效手 段之一。

    渗 金属技术的发明应用始自19世纪末，至今已有一百多年的历史。20世纪20年代以后应用日益广泛，工艺技术不断改进发展，所用方法有粉末法、气体法，到 20世纪50年代后有料浆法，但这些方法都要用卤化物作活化剂。工艺过程中分解挥发的卤化物气体对环境的污染是一个严重的问题。20世纪60年代以后，真 空蒸发沉积技术应用日益广泛，20世纪70年代以来，各种物理沉积技术迅速发展。因此，20世纪60、70年代有了真空蒸镀渗铝（二步法）并获得应 用，20世纪80、90年代阴极电弧沉积渗金属和阴极溅射沉积渗金属工艺（一步法）和专用设备相继出现，不仅彻底消除了污染，而且使单元的或多元的渗金属 更加容易和方便。

    渗金属有两个基本过程：渗入元素（溶质）在基体材料（溶剂）表面上的沉积，以及渗入元素向基体材料表层内的扩散，这是两个独立又相互关联的过程，往往同时进行。沉积过程影响扩散过程，这两个过程对渗层的形成和结构有决定性的作用。

   (1)沉积

    沉积方法有：化学和电化学沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、热浸和熔烧等。也可以用热喷涂技术，但很少。

    ***早用以渗金属的粉末法及随后的气体法、料浆法（扩散型），其沉积过程都是以化学气相沉积为原理的。粉末法渗金属可能是化学气相沉积技术的***早应用。这三种方法使沉，积和扩散一次完成，实现了沉积和扩散的***佳结合。

    热浸和熔烧伴随着有扩散，渗金属可以一步完成。

    化学和电化学沉积的过程，不伴随扩散，渗金属要两步完成，但是熔盐电解沉积的过程，温度较高，伴随着扩散。

    初期的物理气相沉积渗金属，一般要有专门的扩散步骤，两步完成。随着物理气相沉积技术的发展，20世纪60年代以后，已有可能沉积与扩散一步完成；阴极电弧沉积渗金属和阴极溅射沉积渗金属工艺的出现，完全实现沉积和扩散过程同时完成。

    用物理气相沉积渗金属，可以方便地控制渗层的成分和结构。和化学气相沉积比较，物理气相沉积的***大优点是温度易控制，速度快，很洁净，对环境无污染。

   (2)扩散

    基体材料上沉积了渗入元素构成的渗入元素-基体材料的系统处于非平衡状态，一定条件下就要发生质量的迁移，向着平衡状态变化，这种使系统中各成分趋向均匀分布的过程就是扩散。