工藝第4章鋼的表面淬火ppt課件

1、l實踐工業(yè)消費中，零件的外表和心部接受不實踐工業(yè)消費中，零件的外表和心部接受不同的應(yīng)力，要求具有不同的性能。同的應(yīng)力，要求具有不同的性能。第四章第四章 鋼的外表淬火鋼的外表淬火l外表要求高強度高外表要求高強度高硬度，耐磨性，疲勞硬度，耐磨性，疲勞極限，而心部要堅持極限，而心部要堅持足夠的塑性，韌性，足夠的塑性，韌性，以接受一定的沖擊力。以接受一定的沖擊力。第一節(jié) 鋼的外表淬火的目的分類及運用l 概念：外表淬火是指被處置的工件在外表有限深概念：外表淬火是指被處置的工件在外表有限深度范圍內(nèi)度范圍內(nèi), ,加熱到相變點以上加熱到相變點以上, ,然后迅速冷卻，在然后迅速冷卻，在工件外表一定深度范圍內(nèi)到達

2、淬火目的的熱處置工件外表一定深度范圍內(nèi)到達淬火目的的熱處置工藝。工藝。l 簡單的說，外表淬火是將鋼快速加熱至臨界溫度簡單的說，外表淬火是將鋼快速加熱至臨界溫度以上，然后快速冷卻的過程。以上，然后快速冷卻的過程。l 目的：在工件外表一定深度范圍內(nèi)獲得馬氏體組目的：在工件外表一定深度范圍內(nèi)獲得馬氏體組織，而其心部仍堅持著淬火前的組織形狀調(diào)質(zhì)織，而其心部仍堅持著淬火前的組織形狀調(diào)質(zhì)或正火形狀，以獲得外表層硬而耐磨，心部又或正火形狀，以獲得外表層硬而耐磨，心部又有足夠塑性，韌性的工件。有足夠塑性，韌性的工件。l分類根據(jù)加熱的熱源不同：分類根據(jù)加熱的熱源不同：l感應(yīng)加熱外表淬火感應(yīng)加熱外表淬火; ;l火

3、焰加熱外表淬火火焰加熱外表淬火; ;l電接觸加熱淬火電接觸加熱淬火; ; l電解液加熱外表淬火電解液加熱外表淬火; ; l激光加熱外表淬火激光加熱外表淬火; ;l電子束加熱外表淬火。電子束加熱外表淬火。根據(jù)交流電源的頻率不同，可以分為三類：高頻感應(yīng)加熱外表淬火；中頻感應(yīng)加熱外表淬火；工頻感應(yīng)加熱外表淬火。感應(yīng)加熱外表淬火表示圖感應(yīng)加熱外表淬火表示圖火焰加熱外表淬火火焰加熱外表淬火l運用運用l用于中碳調(diào)質(zhì)鋼或球鐵制零件；用于中碳調(diào)質(zhì)鋼或球鐵制零件；l低碳鋼因效果不顯著，很少運用；低碳鋼因效果不顯著，很少運用；l高碳鋼由于脆性大，只在工具或高冷硬高碳鋼由于脆性大，只在工具或高冷硬軋輥上。軋輥上。第

4、二節(jié)第二節(jié) 外表淬火工藝原理外表淬火工藝原理一、鋼非平衡加熱時的相變特點一、鋼非平衡加熱時的相變特點1 1、一定的加熱速度范圍內(nèi)，臨界點隨加熱速度的、一定的加熱速度范圍內(nèi)，臨界點隨加熱速度的添加而提高；添加而提高；(Ac3(Ac3和和AccmAccm極限極限1130)1130)2 2、奧氏體成分不均勻性隨著加熱速度的添加而增、奧氏體成分不均勻性隨著加熱速度的添加而增大；大；3 3、提高加熱速度可顯著細化奧氏體晶粒；、提高加熱速度可顯著細化奧氏體晶粒；4 4、加快加熱對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變及馬氏體回火有明、加快加熱對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變及馬氏體回火有明顯影響。顯影響。二、外表淬火的組織與性能二、外表淬火的組

5、織與性能1 1、外表淬火的金相組織、外表淬火的金相組織其金相組織與鋼種，淬火前的原始組織及淬火加熱其金相組織與鋼種，淬火前的原始組織及淬火加熱實驗截面溫度分布有關(guān)。實驗截面溫度分布有關(guān)。淬火前為退火形狀的共析鋼淬火前為退火形狀的共析鋼外表淬火后的組織：外表淬火后的組織：表層：馬氏體表層：馬氏體M M；向內(nèi)：珠光體向內(nèi)：珠光體P P馬氏體馬氏體M M；心部：原始組織珠光體。心部：原始組織珠光體。淬火前為正火形狀的淬火前為正火形狀的4545鋼鋼外表淬火后的組織：外表淬火后的組織：表層：馬氏體表層：馬氏體M M；向內(nèi)：鐵素體向內(nèi)：鐵素體F F馬氏體馬氏體M M；再向內(nèi)：鐵素體再向內(nèi)：鐵素體F F珠光

6、珠光體體P P馬氏體馬氏體M M；心部：原始組織鐵素體心部：原始組織鐵素體F F珠光體珠光體P P 。思索：假設(shè)思索：假設(shè)4545鋼外表淬火前為調(diào)質(zhì)狀鋼外表淬火前為調(diào)質(zhì)狀 態(tài)，其外表淬火后的組織如何？態(tài)，其外表淬火后的組織如何？2、外表淬火后性能外表硬度：快速加熱，激冷淬火后外表硬度比普通淬火高。緣由：奧氏體晶粒細化、成分不均勻。l 耐磨性：工件的耐磨性比普通淬火的高。l 緣由：l 奧氏體晶粒細化、成分不均勻；l 外表硬度高；l 外表處于壓應(yīng)力形狀。l 疲勞強度：采用正確的外表淬火工藝，可以顯著地提高零件疲勞強度：采用正確的外表淬火工藝，可以顯著地提高零件的抗疲勞性能，降低缺口敏感性。的抗疲勞性能，降低缺口敏感性。l 緣由：緣由：l 外表強度提高；外表強度提高；l 外表構(gòu)成很大的剩余壓應(yīng)力。外表構(gòu)成很大的剩余壓應(yīng)力。l 例如：例如：l 40Cr40Cr，調(diào)質(zhì)加外表淬火時疲勞極限，調(diào)質(zhì)加外表淬火時疲勞極限-1-1324N/mm2,324N/mm2,而調(diào)質(zhì)態(tài)而調(diào)質(zhì)態(tài)為為235N/mm2235N/mm2，l 疲勞強度的提高與淬硬層深度有一定關(guān)系。疲勞強度的提高與淬硬層深度有一定關(guān)系。l 層淺，強化效果不顯著；層淺，強化效果不顯著；l 淬硬層深度添加，淬硬層深度添加，-1 -1 隨層深的添加而增大；隨層深的添加而增大；l 但淬硬層過厚時，外表剩余