钢的表面热处理工艺简介.ppt

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1、钢的表面热处理10/4/202111、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。温故知新10/4/20212设计零件结构时应遵循的原则①避免尖角和棱角。②避免厚薄悬殊，必要时可增加工艺孔。10/4/20213③采用对称结构，以减小热处理时的变形。④某些易变形的零件可采用封闭结构，如图所示为弹簧夹头，其槽口在热处理之后

2、再切开。⑤必要时可将整体件改成组装件，如图零件的镶拼结构。设计零件结构时应遵循的原则10/4/20214在这种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处理方法，不能满足其要求。普通热处理的适用情况（性能）：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；解决这一问题的方法是表面热处理和化学热处理10/4/20215钢的表面热处理一、表面淬火表面淬火概念：利用快速加热将表面层奥氏体化后进行淬火，以强化零件表面的热处理方法。(改变钢表层组织的局部热处理工艺)10/4/20216钢的表面淬火①表面淬火用材料含碳量为0.4～

3、0.5%的中碳钢及铸铁。②表面淬火后的组织表层组织为回火马氏体，心部组织为回火索氏体（调质）或铁素体加索氏体（正火）。10/4/20217表面淬火按照实现方式，表面淬火可分为：感应加热表面淬火火焰加热表面淬火激光加热表面淬火10/4/20218火焰加热表面淬火：用氧—乙炔火焰喷射到工件表面，使其被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。适用于含C0.35%~0.7%的中碳钢和中碳合金钢，如45，40Cr。感应加热表面淬火：用一定频率的感应电流使工件表面被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。适用于含C0.4%~0.5%的中碳钢和中碳

4、合金钢，如40，40Cr。表面淬火10/4/20219两类表面淬火的比较火焰加热表面淬火和高频感应加热表面淬火相比，具有设备简单，成本低等优点。但生产率低，零件表面存在不同程度的过热，质量控制也比较困难。主要适用于单件、小批量生产及大型零件（如大型齿轮、轴、轧辊等）的表面淬火。10/4/202110火焰加热表面淬火示意图特点及应用：设备简单、成本低、灵活性大，但淬火质量较难控制。10/4/202111感应加热表面淬火10/4/202112感应加热表面淬火感应加热的基本原理感应加热表面淬火的装置如图所示。①交变磁场使工件内部感生出巨大的涡流②电流频

5、率越高，感应电流透入深度越浅10/4/202113感应加热表面淬火的特点①加热温度高；②工件表层硬度高，脆性较低；③工件表面质量好；④生产效率高。10/4/202114感应加热的分类①高频感应加热电流频率范围250～300kHz，淬硬层深度为0.5～2.0mm，适用于中小模的齿轮及中小尺寸的轴类零件。②中频感应加热电流频率范围50～250Hz，淬硬层深度2～10mm，适用于较大的轴和大中模数齿轮。③工频感应加热电流频率50Hz，淬硬层深度可达10～15mm，适用于较大直径零件的穿透加热及大直径零件如轧辊、火车车轮的表面淬火。感应加热表面淬火后

6、的回火一般只进行低温回火，回火温度一般不高于200℃。10/4/202115电流频率与淬硬深度的关系在淬火温度状态下，电流透入的深度与感应电流的频率有关。10/4/202116感应加热淬火零件的加工工艺路线下料-----锻造-----调质或正火------切削加工-----感应加热淬火+低温回火-----精加工-----检验10/4/202117钢的化学热处理将钢放入一定的活性介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入工件表面，以改变表面化学成分、组织和性能的热处理工艺。分类：渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗铬、渗铝10/4/202118钢的化学热处理

7、的过程1.分解：由介质中分解出所渗元素的活性原子2.吸收：工件表面对活性原子进行吸收，形成固熔体或形成化合物。3.扩散：在一定温度下，所吸附原子由表层往里迁移，形成一定厚度的渗层。10/4/202119钢的渗碳概念：将钢放入渗碳的介质中加热并保温，使活性碳原子渗入钢的表层的工艺称为渗碳。目的：通过渗碳及随后的淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性和抗疲劳性能，而心部具有一定的强度和良好的韧性配合。渗碳方法：渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳和真空渗碳。目前广泛应用的是气体渗碳法。渗碳用钢：含碳量为0.1%—0.25%的低碳钢和低碳合金钢。10/4/2

8、02120一汽渗碳生产线10/4/202121气体渗碳法此法是使工件在高温（900～950℃）的渗碳气氛进行渗碳。10/4