金属学及热处理 教学课件 作者 杨秀英 第7章.pptVIP

提出问题?? 例：某汽车变速箱齿轮采用20CrMnTi 钢制造，其制造工艺如下： 下料→锻造→正火→粗车并铣齿成型→精铣齿轮→渗碳淬火+低温回火→研磨→入库。 7.4.2 渗氮 什么是渗氮? 渗氮的目的? 渗氮的用途? 渗氮的特点? 零件氮化工艺路线? 一般零件氮化工艺路线如下： 锻造→ 退火→ 粗加工→ 调质→ 精加工→ 除应力→ 粗磨→氮化→ 精磨或研磨。 7.4.3 碳氮共渗 本部分内容自学 7.5 钢的热处理新技术 近代热处理技术的主要发展方向可以概括为八个方面，即少无污染、少无畸变、少无质量分散、少无能源浪费、少无氧化、少无脱碳、少无废品、少无人工。 7.5.1 可控气氛热处理 自学 7.5.2 真空热处理 真空热处理具有无氧化、无脱碳、无元素贫化的特点，可以实现光亮热处理，。近年已被广泛采用，并获得迅速发展。 真空热处理是在0.0133Pa?1.33Pa真空度的真空介质中对工件进行热处理的工艺。 1. 真空热处理的优越性 2. 真空热处理应用 或省去热处理后清洗和磨削加工工序，改 善劳动条件，实现自动控制。 由于真空热处理本身所具备的一系列特点，因此这项新的工艺技术得到了突飞猛进的 发展。现在几乎全部热处理工艺均可以进行真空热处理，如退火、淬火、回火、渗碳、氮 化、渗金属等。而且淬火介质也由最初仅能气淬，发展到现在的油淬、水淬、硝盐淬火等。 真空容器 直流电源 测温装置系统 真空泵 渗剂气体调节装置 待处理工件 图7-14离子渗氮示意图 7.5.4 形变热处理 所谓形变热处理，就是将形变强化与相变强化综合起来的一种复合强韧化处理方法。 获得较明显的强韧化效果，与普通淬火相比，强度可提高10%?30%，塑性可提高40%?50%，韧性成倍提高。而且质量稳定，工艺简单， 回火温度 淬火 形变 温度/℃ 时间 MS A3 A1 图7.15高温形变热处理示意图 7.5.5 表面技术 包括电镀、喷涂、涂装、氧化等。它虽然是主要针对磨损和腐蚀， 1. 化学气相沉积法 简称CVD法 2. 物理气相沉积法 物理气相沉积是把金属蒸气离子化后在高压静电场中使离子加速并直接沉积于金属表 面形成覆层的方法，简称PVD 法 * * * 回火温度/℃ 硬度/HRC 回火温度/℃ 图7-8钢的硬度随回火温度的变化 图7-9 钢的力学性能与回火温度的关系图 3.21 作业: 2、回火的目的是什么？ 1、淬透性的意义？ 3、回火的组织转变是什么？ 4、回火的性能转变是什么？ 7.3 钢的表面热处理 7.3.1 感应加热表面热处理 7.3.2 火焰加热表面热处理 7.3 钢的表面热处理 对钢的表面快速加热、冷却，把表层淬成马氏体，心部组织不变的热处理工艺称为表面热处理。 一类是表面淬火热处理；一类是表面化学热处理。 什么是钢的表面热处理??分类? 按照加热方式，较常用的表面淬火热处理方法有： 感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、 电接触加热表面淬火、激光加热表面淬火等。 如齿轮、凸轮、曲轴. 用途? 7.3.1 感应加热表面热处理 1. 基本原理 2. 感应加热表面热处理的特点 3. 感应加热应用举例 电流集中层 电流密度 图7-10 感应加热表面淬火示意图 1. 基本原理 电流透入工件表层的深度主要与电流频率有关， 生产中根据工件尺寸大小及所需淬硬层的深度来选用感应加热的频率，见表7-2。 电流 频率 高频 （200kHz～300kHz） 中频 （2500Hz～8000Hz） 工频 （50Hz） 淬硬层深度 /mm 0.5～2.0 2～5 10～15 应用 中小型零件，如小模数齿轮，中小直径轴类零件 大模数齿轮、大直径轴类零件 轧辊、火车车轮等大件 表7-2 电流频率与淬硬层深度的关系 2. 感应加热表面热处理的特点 (1) 感应加热淬火温度(工件表面温度)高于一般淬火温度。 (2) 获得细小的隐晶马氏体组织，表层硬度比普通淬火高2?3 HRC，耐磨性提高。 (3) 表面淬火后，表层存在很大的残余压应力，能显著提高零件的弯曲、抗扭疲劳强度。小尺寸零件可提高2?3倍，大尺寸零件可提高20% ?30%。 (4) 淬火后无氧化、脱碳现象，工件变形也很小，易于实现机械化与自动化。 感应加热淬火后，需要回火吗? 3. 感应加热应用举例dc 中碳钢和中碳低合金钢(含碳量0.4%～0.5%)，如45、40Cr、40MnB 等。 用于齿轮、轴类零件的表面硬化，提高耐磨性和疲劳强度。 一般感应加热淬火零件的加工工艺路线为： 下料→锻造→退火或正火→粗加工→调质→精加工