工程材料表面热处理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,钢的表面热处理工艺,1,钢的表面热处理工艺,表面淬火,化学热处理,机床导轨,表面淬火齿轮,2,一、 钢的表面淬火,表面淬火,是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。,火焰加热,感应加热,3,表面淬火目的：,使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限,;,心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即,表硬里韧,。,适用于,承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。,轴的感应加热表面淬火,4,1,、表面淬火用钢,:,选用,中碳,或,中碳低合金钢,。,40,、,45,、,40Cr,、,40MnB,等。,提示：,含碳量过低，则表面硬度、耐磨性下降；,含碳量过高，心部韧性下降。,5,感应加热表面淬火,示意图,2,、常用加热方法, 感应加热,:,利用交变电流在工件表面感应巨大涡流，使工件表面迅速加热的方法。,6,感应加热分为：, 高频感应加热,频率为,250-300KHz,，淬硬层深度,0.5-2mm,传动轴连续淬火感应器,感应加热表面淬火齿轮的截面图,7,中频感应加热,频率为,2500-8000Hz,，淬硬层深度,2-10mm,。,各种感应器,中频感应加热表面淬火的机车凸轮轴,8,工频感应加热,频率为,50Hz,淬硬层深度,10-15 mm,各种感应器,感应穿透加热,9,火焰加热,:,利用乙炔火焰直接加热工件表面的方法。,成本低，但质量不易控制。, 激光热处理,:,利用高能量密度的激光对工件表面进行加热的方法。,效率高，质量好。,火焰加热表面淬火示意图,激光表面热处理,火焰加热表面淬火,10,3,、预备热处理,工艺：,对于结构钢为,调质,或,正火,。,目的,:,为表面淬火作组织准备；,获得最终心部组织。,回火索氏体,索氏体,11,4,、表面淬火后的回火,采用低温回火,，温度不高于,200,。,回火目的为降低内应力，保留淬火高硬度、耐磨性。,5,、表面淬火,+,低温回火后的组织,表层组织为,M,回,；心部组织为,S,回,(,调质,),或,F+S,(,正火,),。,感应加热表面淬火,感应淬火机床,12,二、钢的化学热处理,与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。,化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。,根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。,13,气体渗碳法示意图,气体渗碳法,将工件放入密封炉内，在高温渗碳气氛中渗碳。,优点：质量好，效率高；,缺点：渗层成分与深度不易控制。,14,钢的渗碳,1),定义,:,向钢的,表面渗入碳原子,的过程。,2),目的,:,获得具有,表硬里韧,性能的零件。,3),用钢,:,低碳钢,和,低碳合金钢。,4),方法,:,固体、气体、,液体渗碳。,15,5),工艺,:,加热温度,为,900,950;,渗碳时间,一般为,3,9,小时,;,6),渗碳后的组织,:,1%C,P+Fe,3,C,0.2%C,F + P,少,表面,中心,零 件,P,P+F,16,7),热处理后的组织,低碳,M,回,+F,M,回,+Cm+A,残,低碳,合金钢,F+P,M,回,+Fe,3,C+A,残,低碳钢,心部组织,表层组织,钢种,17,