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,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,四、回火种类,根据钢的回火温度范围，可将回火分为三类。,淬火加高温回火的热处理称作,调质处理,，简称,调质,.,广泛用于,各种结构件如轴、齿轮,等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。,适用于各种,高碳钢,、,渗碳件,及,表面淬火件,。,应用,获得良好的综合力学性能，,即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。,提高,e,及,s,，同时使工件具有一定韧性。,在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力,。,回火目的,S,回,T,回,M,回,回火组织,500-650,350-500,150-250,回火温度,高温回火,中温回火,低温回火,适用于,弹簧,热处理,弹簧热处理,第八节 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,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,1,、表面淬火用材料,0.4-0.5%C,的中碳钢。,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,；,铸铁,提高其表面耐磨性。,机床导轨,表面淬火齿轮,2,、预备热处理,工艺：,对于结构钢为,调质,或,正火,。,前者性能高，用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件。,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,3,、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。,4,、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,感应加热表面淬火,示意图,5,、,表面淬火常用加热方法,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。,高频感应加热表面淬火,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,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,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,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,激光表面热处理,第九节 钢的化学热处理,化学热处理,是将工件置于特定介质中加热保温，使,介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织,进而改变其性能的热处理工艺。,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。,可控气氛渗碳炉,渗碳回火炉,一、,化学热处理的基本过程,1,、,介质,(,渗剂,),的分解,:,分解的同时释放出活性原子。,如：,渗碳,CH,4,2H,2,+C,氮化,2NH,3,3H,2,+2N,2,、,工件表面的吸收,:,活性原子向固溶体溶解或与钢中某些元素形成化合物。,3,、原子向内部扩散。,氮化扩散层,二、,钢的渗碳,是指向钢的表面渗入碳原子的过程。,1,、渗碳目的,提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。,2,、渗碳用钢,为含,0.1-0.25%C,的低碳钢。,碳高则心部韧性降低。,经渗碳的机车从动齿轮,气体渗碳法示意图,3,、渗碳方法,气体渗碳法,将工件放入密封炉内，在高温渗碳气氛中渗碳。,渗剂为气体,(,煤气、液化气等,),或有机液体,(,煤油、甲醇等,),。,优点,:,质量好,效率高；,缺点,:,渗层成分与深度不易控制。,固体渗碳法,将工件埋入渗剂中，装箱密封后在高温下加热渗碳。,渗剂为木炭。,优点：操作简单；,缺点：渗速慢，劳动条件差。,真空渗碳法,将工件放入真空渗碳炉中，抽真空后通入渗碳气体加热渗碳。,优点,:,表面质量好,渗碳速度快。,真空渗碳炉,4,、渗碳温度,：,为,900-950,。,渗碳层厚度,（由表面到过度层一半处的厚度）：,一般为,0.5-2mm,。,低碳钢渗碳缓冷后的组织,渗碳层表面含碳量：,以,0.85-1.05,为最好。,渗碳缓冷后组织：,表层为,P+,网状,Fe,3,C,;,心部为,F+P;,中间为过渡区。,5,、渗碳后的热处理,淬火,+,低温回火,回火温度为,160-180,。,淬火方法有：,预冷淬火法,渗碳后预冷到略高于,Ar,1,温度直接淬火。,渗碳后的热处理示意图,一次淬火法,：即渗碳缓冷后重新加热淬火。,二次淬火法：,即渗碳缓冷后,第一次加热为心部,Ac,3,+30-50,，,细化心部,；,第二次加热为,Ac,1,+30-50,，,细化表层。,渗碳后的热处理示意图,常用方法是渗碳缓冷后，重新加热到,Ac,1,+30-50,淬火,+,低温回火。,此时组织为：,表层：,M,回,+,颗粒状碳化物,+A(,少量,),心部：,M,回,+F,（淬透时）,渗碳淬火后的表层组织,M+F,三、,钢的氮化,氮化是指向钢的表面渗入氮原子的过程。,1,、氮化用钢,井式气体氮化炉,为含,Cr,、,Mo,、,Al,、,Ti,、,V,的中碳钢。,常用钢号为,38CrMoAl,。,2,、氮化温度,为,500-570,氮化层厚度,不超过,0.6-0.7mm,。,3,、常用氮化方法,气体氮化法与离子氮化法。,气体氮化法与气体渗碳法类似，渗剂为氨。,离子氮化法是在电场作用下，使电离的氮离子高速冲击作为阴极的工件。与气体氮化相比，氮化时间短，氮化层脆性小。,离子氮化炉,离子氮化法,4,、氮化的特点及应用,氮化件表面硬度高（,HV1000-2000,），耐磨性高。,疲劳强度高。,由于表面存在压应力。,氮化层组织,38CrMoAl,氮化层硬度,工件变形小。,原因是氮化温度低，氮化后不需进行热处理。,耐蚀性好。,因为表层形成的氮化物化学稳定性高。,氮化的缺点：,工艺复杂，成本高，氮化层薄。,用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件。如仪表的小轴、轻载齿轮及重要的曲轴等。,缝纫机用氮化件,经氮化的机车曲轴,Thanks for your attention!,Have a good weekend!,
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