钢的热处理ppt课件.ppt

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1、6钢的热处理（3）16-7钢的表面淬火一、感应加热表面淬火集肤效应:电流频率越高,涡流集中的表面层越薄.δ≈500/23感应加热设备45高频感应加热淬火200~300KHz0.5~0.2mm中小模数齿轮、中小尺寸轴类中频感应加热淬火2500~800Hz2~10mm大中模数齿轮、较大尺寸轴类工频感应加热淬火50Hz10~15mm大直径轧辊、火车车轮6适用材料：中碳钢、中碳合金钢4540Cr40MnB预先处理：正火或调质感应加热表面淬火特点过热度大（Ac3以上80℃~150℃），得到细隐晶马氏体，硬度高2HRC~3HRC。残余压应力，提高疲劳强度。氧化脱碳

2、少，变形小。温度、淬硬层易于控制。7传动轴淬火8斧子淬火9齿轮、链轮淬火10工件内孔淬火11感应加热表面淬火件的技术条件1、表面硬度P119表5-12、淬硬层深度表5-23、预先热处理要求12二、火焰加热表面淬火13火焰加热表面淬火特点设备简单、成本低、灵活性大。淬硬层2~6mm，太深易过热，质量较难控制。单件、小批量生产，大型零件表面淬火。146-8钢的化学热处理——将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素深入其表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能的工艺。渗碳渗氮碳氮共渗15一、渗碳目的：提高表面硬度、耐磨性和疲劳强度。心部仍保持

3、良好的塑性和韧性。应用：受磨损和较大冲击载荷的零件。（齿轮、活塞销、套筒）16渗碳方法气体渗碳介质：煤油、苯、甲醇反应：2COCO2+[C]H2+COH2O+[C]CnH2nnH2+n[C]1718气体渗碳炉19固体渗碳介质：木炭、碳酸盐（BaCO3Na2CO3）反应：BaCO3BaO+CO2CO2+C2CO2COCO2+[C]特点：设备简单、容易实现，生产率低，劳动条件差，质量不易控制。2021渗碳用钢C：0.08~0.25%，对于要求较高或较大截面的零件，含碳量达0.30%。低碳钢强度较低，而且淬透性差，长时间渗碳晶粒易于长大，重要零件(如汽车、拖

4、拉机齿轮等)都用低碳合金渗碳钢。合金渗碳钢中常加入Cr、Ni、Mo、W、V、Mn、B和Ti等元素。22常见的防渗方法预留余量切除法：即在零件不应渗碳的部位，预先留出比渗碳层稍厚的加工余量，渗碳后再用机械方法把这部分切除。这种方法比较可靠，但材料和工时的损失较大，形状复杂的零件，要切除余量也较困难。而且不能进行直接淬火。涂料法：用1／3铅丹和2／3氯化铜加上占两种材料总量10—15％的松脂混合，溶于有机溶剂(酒精、汽油)中成糊状，用毛笔涂于不需渗碳部位，厚度约0.7—1.0mm，干燥后再涂一层。镀铜法：在不需要渗碳的部位用电镀方法镀上厚度为0.02—0.

5、04mm的铜层，可以比较可靠的防止碳的渗入。23渗碳工艺温度：900~950℃时间：决定于渗层厚度要求（124页表）2425渗碳层厚度碳钢：表面到过渡层一半处。过渡层：出现铁素体开始至心部原始组织为止。合金钢：表层至心部原始组织。26低碳钢渗碳缓冷后的显微组织27渗碳后的热处理直接淬火工艺简单、生产效率高。节约能源、成本低。脱碳倾向小。组织粗大、残余奥氏体多，耐磨性低。变形较大。为了减少淬火时的变形,渗碳后常将工件预冷到830℃～850℃后淬火。适用于本质细晶粒钢。28渗碳后的热处理示意图29一次淬火心部要求高的合金钢，略高于心部Ac3；受载不大但表面

6、性能要求高的零件，Ac1以上30~50℃。适用本质细晶粒钢。30二次淬火力学性能要求很高的零件或本质粗晶粒钢；第一次，Ac3以上30~50℃，改善心部组织，消除表面网状二次渗碳体；第二次，Ac1以上30~50℃，表层获得细马氏体和均匀分布的粒状渗碳体；工艺复杂，生产率低，成本高，变形大，只用于要求表面高耐磨性和心部高韧性的零件。3132渗碳件的一般工艺路线锻造——正火——机械加工——渗碳局部镀铜——淬火+低温回火——精加工33钢渗碳、淬火、回火后的组织和性能组织：表层高碳回火马氏体+碳化物+残余奥氏体；心部低碳回火马氏体（或含铁素体、屈氏体）表面硬度高

7、，58HRC~64HRC，耐磨性好；心部韧性好，硬度较低。未淬硬：137HB~183HB淬硬：30HRC~45HRC疲劳强度高。图纸上要标明渗碳层厚度、渗碳层和心部的硬度，重要零件还要表明对渗碳层显微组织的要求，渗碳件中不允许硬度高的部位应注明。34二、渗氮气体渗氮——氨被加热分解出活性氮原子，氮原子被钢吸收并溶入表面，在保温过程中向内扩散，形成渗氮层。常用的氮化钢：35CrAlA,38CrMoAlA,38CrWVAlA等。2NH33H2+2[N]35与渗碳相比特点：温度低（500℃~600℃）时间长（20h~50h），0.3mm~0.5mm氮化前需要

8、调质处理，保证较高的强度和韧性36氮化件的组织和性能高硬度（1000HV~1100HV），高耐