課題五鋼的熱處理

1、課題五課題五 常見熱處理常見熱處理概述概述鋼的普通熱處理工藝鋼的普通熱處理工藝鋼的表面熱處理工藝鋼的表面熱處理工藝機(jī)械制造過程中的熱處理機(jī)械制造過程中的熱處理第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1.熱處理的定義熱處理的定義: :時間時間溫度溫度臨界溫度臨界溫度 熱熱加加保溫保溫冷冷 卻卻2.熱處理的主要目的熱處理的主要目的: :改變鋼的性能。改變鋼的性能。3.熱處理的應(yīng)用范圍熱處理的應(yīng)用范圍: :整個制造業(yè)。整個制造業(yè)。4.熱處理的分類熱處理的分類熱處理熱處理普普 通通熱處理熱處理表表 面面熱處理熱處理退火退火;正火正火;淬火淬火;回火回火;表面淬火表面淬火 化化 學(xué)學(xué) 熱處理熱處理感應(yīng)加感應(yīng)加熱淬火熱淬火

2、火焰加火焰加熱淬火熱淬火滲碳滲碳; 滲氮滲氮;碳氮共滲碳氮共滲;5.熱處理的三要素?zé)崽幚淼娜丶訜峒訜釡囟葴囟缺乇貢r間時間冷卻冷卻速度速度6.熱處理的特點熱處理的特點不改變形狀和尺寸，通過改不改變形狀和尺寸，通過改變內(nèi)部組織而改變其性能變內(nèi)部組織而改變其性能 第二節(jié)第二節(jié) 鋼的普通熱處理工藝鋼的普通熱處理工藝毛坯生產(chǎn)毛坯生產(chǎn) 預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理 機(jī)械加機(jī)械加工工 最終熱處理最終熱處理 機(jī)械精加工機(jī)械精加工預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理 : 退火退火 ; 正火正火最終熱處理最終熱處理 : 淬火淬火 ; 回火回火一般零件生產(chǎn)的工藝路線一般零件生產(chǎn)的工藝路線:一一.鋼的退火鋼的退火一一)定義定義: 把

3、零件加溫到把零件加溫到臨界溫度以上臨界溫度以上 3050,保溫一段時間保溫一段時間,然后然后 隨爐冷卻隨爐冷卻。 二二)目的目的: 消除應(yīng)力消除應(yīng)力;降低硬度降低硬度;細(xì)化晶細(xì)化晶 粒粒;均勻成分均勻成分;為最終熱處理為最終熱處理 作好組織準(zhǔn)備。作好組織準(zhǔn)備。 三三) 種類種類退火退火重結(jié)晶重結(jié)晶退退 火火低溫低溫退火退火完全退火完全退火擴(kuò)散退火擴(kuò)散退火球化退火球化退火再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火普通退火普通退火等溫退火等溫退火普通球化普通球化 退退 火火等溫球化等溫球化 退退 火火二二.鋼的正火鋼的正火一一)定義定義: 把零件加溫到把零件加溫到臨界溫度以上臨界溫度以上 3050,

4、保溫一段時間保溫一段時間,然后然后 在空氣中冷卻在空氣中冷卻。 二二)目的目的: 消除應(yīng)力消除應(yīng)力;調(diào)整硬度調(diào)整硬度;細(xì)化晶細(xì)化晶 粒粒;均勻成分均勻成分;為最終熱處理為最終熱處理 作好組織準(zhǔn)備。作好組織準(zhǔn)備。 三三) 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍: 1.預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理:調(diào)整低、中碳鋼的硬調(diào)整低、中碳鋼的硬 度度;消除過共析鋼中的消除過共析鋼中的Fe3C。 2.最終熱處理最終熱處理:用于力學(xué)性能要求不用于力學(xué)性能要求不 高的普通零件。高的普通零件。三三.鋼的淬火鋼的淬火一一)定義定義: 把零件加溫到把零件加溫到臨界溫度以上臨界溫度以上 30 50,保溫一段時間保溫一段時間,然然 后后快速冷卻快速冷卻

5、 ( 水冷水冷 )。 二二)目的目的: 提鋼的硬度和耐磨性。提鋼的硬度和耐磨性。 四四.鋼的回火鋼的回火一一)定義定義: 把把淬火后淬火后的零件重新加溫到的零件重新加溫到 A1線以下某個溫度線以下某個溫度,保溫一段保溫一段 時間時間,然后然后冷卻到室溫。冷卻到室溫。二二)目的目的: 消除淬火應(yīng)力消除淬火應(yīng)力,降低脆性降低脆性;穩(wěn)定穩(wěn)定 工件尺寸工件尺寸;調(diào)整淬火零件的力調(diào)整淬火零件的力 學(xué)性能。學(xué)性能。 第三節(jié)第三節(jié) 鋼的表面熱處理工藝鋼的表面熱處理工藝 表面淬火表面淬火 化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理工藝的核心工藝的核心:使零件具有使零件具有“表硬里韌表硬里韌” 的力學(xué)性能。的力學(xué)性能。一一.表面淬火

6、表面淬火一一) 定義定義:是一種不改變鋼表層化學(xué)成是一種不改變鋼表層化學(xué)成 分分,但改變表層組織的局部熱但改變表層組織的局部熱 處理工藝。處理工藝。二二) 工藝特征工藝特征:通過快速加熱使鋼的表通過快速加熱使鋼的表 層奧氏體化層奧氏體化,然后急冷然后急冷,使表層使表層 形成馬氏體組織形成馬氏體組織,而心部仍保而心部仍保 持不變。持不變。 三三)表面淬火用鋼表面淬火用鋼: 選用選用中碳中碳或或中碳低合金鋼中碳低合金鋼。40、45、40Cr、40MnB等。等。四四)表面淬火加工的方法表面淬火加工的方法: 感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱( 高、中、工頻高、中、工頻 )、火火 焰加熱焰加熱、電接觸加熱法等。、電接觸

7、加熱法等。1.感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火工藝要求工藝要求: * 表面淬火前表面淬火前,必須對零件進(jìn)行必須對零件進(jìn)行正火正火 或調(diào)質(zhì)處理或調(diào)質(zhì)處理,以保證零件有良好的以保證零件有良好的 基體。基體。 * 表面淬火后表面淬火后,必須對零件進(jìn)行必須對零件進(jìn)行低溫低溫 回火處理回火處理,以降低淬火應(yīng)力和脆性。以降低淬火應(yīng)力和脆性。感應(yīng)加熱表面淬火示意圖感應(yīng)加熱表面淬火示意圖集膚效應(yīng)示意圖集膚效應(yīng)示意圖2.火焰加熱表面淬火火焰加熱表面淬火1)火焰加熱表面淬火的基本方法火焰加熱表面淬火的基本方法2)火焰加熱表面淬火的特點火焰加熱表面淬火的特點:*設(shè)備簡單設(shè)備簡單, 操作方便操作方便, 成本低。成本低

8、。*淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。*適于單件、小批量及大型零件的生產(chǎn)。適于單件、小批量及大型零件的生產(chǎn)。二二.化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理的種類化學(xué)熱處理的種類: 滲碳滲碳; 滲氮滲氮; 碳氮碳氮 共滲共滲; 滲硼滲硼; 滲鋁滲鋁; 滲硫滲硫; 滲硅滲硅; 滲鉻等。滲鉻等。1.鋼的滲碳鋼的滲碳1)定義定義: 向鋼的向鋼的表面滲入碳原子表面滲入碳原子的過程。的過程。2)目的目的: 獲得具有獲得具有表硬里韌表硬里韌性能的零件。性能的零件。3)用鋼用鋼:低碳鋼低碳鋼和和低碳合金鋼。低碳合金鋼。4)方法方法: 固體、氣體、固體、氣體、液體滲碳。液體滲碳。5)工藝工藝: 加熱溫度加熱溫度為為9009

9、50; 滲碳時間滲碳時間一般為一般為39小時小時;6)滲碳后的組織滲碳后的組織: 1%CP+Fe3C0.2%C F + P少少表面表面中心中心零零 件件PP+F2.鋼的滲氮鋼的滲氮1)定義定義:向鋼的向鋼的表面滲入氮原子表面滲入氮原子的過程。的過程。2)目的目的:獲得具有獲得具有表硬里韌及抗蝕表硬里韌及抗蝕性能性能 的零件。的零件。3)用鋼用鋼:中碳合金鋼。中碳合金鋼。4)方法方法:氣體氣體滲氮。滲氮。5)工藝工藝:加熱溫度加熱溫度500600; 保溫時間保溫時間0.30.5mm/2050h。6)熱處理特點熱處理特點: 滲氮前需調(diào)質(zhì)處理滲氮前需調(diào)質(zhì)處理; 滲氮后不需熱處理。滲氮后不需熱處理。7)常用的鋼種常用的鋼種 : 35 CrMo、18CrNiW、 38 CrMoAlA ( 氮化王牌鋼氮化王牌鋼 ) 等。等。越王勾踐劍越王勾踐劍春秋晚期越國青銅兵器春秋晚期越國青銅兵器,出土于湖北江陵楚墓。出土于湖北江陵楚墓。