第3章 03表面热处理幻灯片.pptVIP

1、钢的普通热处理包括哪些工艺? 正火、退火、淬火和回火，统称“四把火”。 2、什么是调质？调质处理后钢的组织和性能怎样？ 淬火后高温回火的复合热处理工艺称调质。 调质后的组织为回火索氏体，具有综合力学性能。 3、什么是钢的淬透性？ 钢在淬火条件下得到M组织或淬透层深度的能力，是钢的固有属性。 低碳钢 ：可满足心部要求， 表面要求不能满足； 高碳钢：可满足表面要求， 心部要求不能满足； 第六节 钢的表面淬火 仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺称为表面热处理, 也叫表面淬火。 3.6 钢的表面热处理 3.6.1 钢的表面淬火 将金属零件表层快速加热到奥氏体化温度，而心部没有相变，然后快速冷却，表层获得马氏体，而心部仍保持原始组织，达到“表硬心韧”的工艺。 感应加热淬火 2 火焰加热 表面淬火 利用乙炔—氧等形成的高温火焰对零件表层快速加热随后立即喷水淬火冷却的工艺。 3 激光热处理 4 表面淬火零件的加工工艺路线 45钢凸轮轴例 下料——锻造——正火——机加工——调质—— 精加工——表面淬火+低温回火——检验 正火---?消除应力、细化晶粒、改善切 削性能； 调质---提高凸轮轴的综合力学性能； 表面淬火---提高凸轮表层的硬度和耐 磨性 低温回火---消除淬火应力 感应加热表面淬火的特点 钢的化学热处理--表面合金化 1）?化学介质的分解 如 2CO → 2[ C ] ＋O2 2NH3 → 2[ N ]＋3H2 由化学介质分解产生的活性原子， 如[ C ] 、[ N ]才能渗入工件表层里。 2）工件吸收活性原子 3）活性原子向心部方向扩散 2）固体渗碳 将工件和固体渗碳剂装入渗碳箱中，用盖子和耐火泥封好，然后放在炉中加热至900℃-950℃，保温足够长时间，得到一定厚度的渗碳层。 渗碳零件的工艺路线 锻造—正火—机加工—渗碳—淬火＋低温回火（＋喷丸）——精磨——…… 2)?特点 1) 渗层高硬度，耐磨，耐蚀，耐高温（工作温度可达600——650℃）,处理不变形。 2) 渗层薄（仅0.3--0.5mm）不耐冲击，生产周期 长（最长达 80小时）。 3)应用 精密机床、化工、食品机械的中碳合金钢 （ 38CrMoAL,35CrMo)的轴、齿轮、阀门等。 氮化齿轮的加工路线： 锻造--退火--机加工--调质--精加工--氮化（最终热处理）---精磨--时效--研磨 中温气体碳氮共渗 以渗碳为主，其工艺与渗碳相似 中温气体碳氮共渗 低温气体碳氮共渗：气体软氮化 1）共渗剂: 氨气和渗碳气体的混合气、尿素等 * 温故知新 截面较大、形状复杂以及受力较苛刻的螺栓、拉杆、锻模、锤杆等工件，要求截面机械性能均匀，应选用淬透性好的钢。 表面：硬度高，耐磨 心部：硬度低，韧性高 在生产中，有很多零件要求表面和心部具有不同的性能，一般是表面硬度高，有较高的耐磨性和疲劳强度；而心部要求有较好的塑性和韧性。 表面和心部性能要求不同的零件实例 在这种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处理方法，都有不能满足其要求。 解决这一问题的方法是表面热处理和化学热处理? 化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。 1 感应加热淬火 （1）基本原理 ?常用频率： 高频：200～300kHz；淬硬深度0.5～2mm。适用于小、薄零件 中频： 2.5～8kHz；淬硬深度2 ～10mm。用于一般工件 工频：50Hz；淬硬深度10～20mm。用于大型零件。 感应加热淬硬层?（mm）与电流频率f（Hz）的关系： ?=（500－600)／ 可见电流频率越高，淬火后工件硬化层越薄。 感应加热表面淬火齿轮的截面图 （2）组织与性能 表层 淬火马氏体---高耐磨性 心部 原始组织（回火索氏体） ----保持高韧性 整体性能 表硬心韧 （3）应用：齿轮和轴类零件 机床导轨 表面淬火齿轮 中频感应加热表面淬火的机车凸轮轴 与普通淬火比较，感应加热表面淬火的特点： 1）V加热↑，τ保温↓，过热度大，A形核多，不易长大，表层可获得细小隐晶M，硬度比普通淬火高HRC2～3，且脆性较低； 2）M转变体积膨胀使工件表面存在残余压应力，因而有