項(xiàng)目3 鋼的熱處理課件教學(xué)

1、項(xiàng)目3 鋼的熱處理任務(wù)3.1 鋼的整體熱處理一、掌握鋼的整體熱處理方法，并能進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐操作。二、熟悉鋼在加熱與冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變。三、了解各種熱處理的應(yīng)用場(chǎng)合，并能進(jìn)行相關(guān)選擇。一、熱處理概述改善鋼性能的途徑：合金化熱處理1、熱處理的概念：是將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。加熱：獲得高溫組織保溫：內(nèi)外溫度一致，組織完全轉(zhuǎn)變冷卻：控制冷卻速度，獲得不同的組織2、熱處理特點(diǎn)：通過改變工件的組織結(jié)構(gòu)來改變性能，不改變形狀。3、熱處理范圍：只適用于在固態(tài)下發(fā)生相變的材料。一、熱處理概述4、熱處理分類： 根據(jù)加熱、冷卻及組織性能變化分為零件所生產(chǎn)過程：毛

2、坯生產(chǎn)-預(yù)備熱處理-機(jī)械加工-最終熱處理-機(jī)械精加工。根據(jù)零件生產(chǎn)中的位置和作用不同分為一、熱處理概述5、臨界轉(zhuǎn)變溫度與實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度：鋼在固態(tài)下進(jìn)行加熱、保溫和冷卻時(shí)將發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變臨界點(diǎn)根據(jù)Fe-Fe3C相圖確定。平衡狀態(tài)下：當(dāng)鋼在緩慢加熱或冷卻時(shí)，其固態(tài)下的臨界點(diǎn)分別用Fe-Fe3C相圖中的平衡線A1(PSK線)、A3(GS線)、Acm(ES線)表示。實(shí)際加熱和冷卻時(shí)：發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)都要偏離平衡臨界點(diǎn)，并且加熱和冷卻速度越快，其偏離的程度越大。實(shí)際加熱時(shí)臨界點(diǎn)分別用Ac1、Ac3、Accm表示實(shí)際冷卻時(shí)臨界點(diǎn)分別用Ar1、Ar3、Arcm表示一、熱處理概述鋼熱處理加熱的目的是獲得

3、部分或全部奧氏體，組織向奧氏體轉(zhuǎn)變的過程稱奧氏體化。加熱至Ac1以上時(shí)：首先由珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體（P A）；加熱至Ac3以上時(shí)：亞共析鋼中的鐵素體將轉(zhuǎn)變?yōu)閵W體（F A）；加熱至Accm以上時(shí)：過共析鋼中的二次滲碳體將轉(zhuǎn)變成奧氏體（Fe3CI A）加熱是熱處理的第一道工序，分兩種：一種是在A1線以下加熱，不發(fā)生相變；另一種是在臨界點(diǎn)以上加熱，目的是獲得均勻的奧氏體組織，稱為奧氏體化。二、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變1、奧氏體的形成過程：晶核形成和晶核長(zhǎng)大。共析鋼奧氏體化：熱處理加熱至Ac1以上時(shí)，將全部奧氏體化；亞共析鋼奧氏體化：原始組織為F+P，加熱至Ac1以上時(shí)，P先奧氏體化，組織部分奧氏體化；加熱

4、至Ac3以上時(shí)，F(xiàn)奧氏體化，組織全部奧氏體化；過共析鋼奧氏體化：原始組織為P+Fe3C，加熱至Ac1以上時(shí)，P先奧氏體化，組織部分奧氏體化；加熱至Acm以上時(shí)，F(xiàn)e3C奧氏體化，組織全部奧氏體化。 二、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變2、奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其影響因素奧氏體晶粒對(duì)性能的影響：奧氏體的晶粒越細(xì)小、均勻，冷卻后的室溫組織越細(xì)密，其強(qiáng)度、塑性和韌性比較高。奧氏體的晶粒度：奧氏體晶粒度：是指多晶體內(nèi)晶粒的大小。分8個(gè)等級(jí)，1-4級(jí)為粗晶粒，5-8級(jí)為細(xì)晶粒。實(shí)際晶粒度：在給定溫度下奧氏體的晶粒度。長(zhǎng)大傾向大。本質(zhì)晶粒度:加熱時(shí)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大傾向。長(zhǎng)大傾向小。影響奧氏體晶粒大小的主要因素：加熱溫度長(zhǎng)保

5、溫時(shí)間，加熱溫度亮，保溫時(shí)間長(zhǎng)，晶粒粗大。加熱速度，加熱速度越快，過熱度越大，形核率越亮，晶粒越細(xì)。合金元素，阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素主要有形成碳化物和氮化物的元素；促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素有Mn、P、C、N。原始組織，平衡狀態(tài)賓組織有利于獲得細(xì)晶粒。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變冷卻方式是決定熱處理組織和性能的主要因素。熱處理冷卻方式分為等溫冷卻和連續(xù)冷卻。1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變奧氏體在A1線以上是穩(wěn)定相，當(dāng)冷卻到A1線以下而又尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體稱為過冷奧氏體。這是一種不穩(wěn)定的過冷組織，只要經(jīng)過一段時(shí)間的等溫保持，它就可以等溫轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的新相。這種轉(zhuǎn)變就稱為奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變。等溫冷卻轉(zhuǎn)變：鋼經(jīng)奧氏體

6、化后，迅速冷至臨界點(diǎn)(Ar1或Ar3)以下，等溫保持時(shí)過冷奧氏體發(fā)生的轉(zhuǎn)變。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變曲線：可綜合反映過冷奧氏體在不同過冷度下等溫溫度、保持時(shí)間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物所占的百分?jǐn)?shù)（轉(zhuǎn)變開始及轉(zhuǎn)變終止）的關(guān)系曲線，稱“TTT圖”，又稱為“C曲線”。等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：用等溫轉(zhuǎn)變圖可分析鋼在A1線以下不同溫度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變所獲的產(chǎn)物。根據(jù)等溫溫度不同，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物有珠光體（P）貝氏體（B）和馬氏體（M）三種。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變高溫轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變溫度范圍為A1550 ，獲片狀珠光體型（F+P）組織。依轉(zhuǎn)變溫度由高到低，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物分別為珠光體、索氏體、托氏體，片層間距由大到小。中溫轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變溫度范圍為

7、550MS，此溫度下轉(zhuǎn)變獲貝氏體型組織，貝氏體型組織是由過飽和的鐵素體和碳化物組成的，分上貝氏體和下貝氏體。550350范圍內(nèi)形成的貝氏體稱為上貝氏體，金相組織呈羽毛狀；350MS范圍內(nèi)形成的貝氏體稱為下貝氏體，金相組織呈黑色針狀或片狀，下貝氏體組織通常具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即強(qiáng)度和韌性都較高。低溫轉(zhuǎn)變：碳在-Fe中的過飽和固溶體稱為馬氏體，用符號(hào)“M”表示。在MS線以下過冷奧氏體發(fā)生的轉(zhuǎn)變稱馬氏體轉(zhuǎn)變，馬氏體轉(zhuǎn)變通常在連續(xù)冷卻時(shí)進(jìn)行，是一種低溫轉(zhuǎn)變。馬氏體組織形貌：低碳馬氏體組織通常呈板條狀M；高碳馬氏體組織通常呈針葉狀M。馬氏體性能：馬氏體的強(qiáng)度和硬度主要取決于馬氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。隨著

8、馬氏體含碳量的提高，其強(qiáng)度與硬度也隨之提高。低碳馬氏體具有良好的強(qiáng)度及一定的韌性；高碳馬氏體硬度高、脆性大。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：（1）馬氏體轉(zhuǎn)變是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)（MS Mf)連續(xù)冷卻完成的。（2）馬氏體轉(zhuǎn)變具有不完全性。（3）馬氏體轉(zhuǎn)變的速度極快，屬非擴(kuò)散型相變，一般不需要孕育期。（4）馬氏體轉(zhuǎn)變會(huì)引起鋼的體積膨脹。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變：過冷奧氏體在一個(gè)溫度范圍內(nèi)，隨溫度下降發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，同樣可用“連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線”“CCT曲線分析組織轉(zhuǎn)變過程和產(chǎn)物。共析鋼的“CCT曲線”測(cè)量過程示意圖如下圖。圖中V1（爐冷）、V2（空冷）、V3

9、（油冷）、V4（水冷）代表熱處理中四種常用的連續(xù)冷卻方式對(duì)應(yīng)的冷卻速度。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（1）爐冷V1：比較緩慢，相當(dāng)于隨爐冷卻（退火的冷卻方式），它分別與C曲線的轉(zhuǎn)變開始和轉(zhuǎn)變終了線相交于1、2點(diǎn)，這兩點(diǎn)位于C曲線上部珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域，它的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為珠光體，硬度為170220HBW。(2)空冷V2：相當(dāng)于在空氣中冷卻（正火的冷卻方式），它分別與C曲線的轉(zhuǎn)變開始線和轉(zhuǎn)變終了線相交于3、4點(diǎn)，位于C曲線珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域中下部分，故可判斷其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為索氏體，硬度2535HRC。（）油冷V3：相當(dāng)于在油中的冷卻（在油中淬火的冷卻方式），與C曲線的轉(zhuǎn)變開始線交于5、6點(diǎn)，沒有與轉(zhuǎn)變終了線相交，所以

10、僅有一部分過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w，其余部分在冷卻至Ms線以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。因此，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物應(yīng)是托氏體和馬氏體的混合組織，硬度4555HRC。三、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（）水冷V4：相當(dāng)于在水中冷卻（在水中淬火的冷卻方式），它不與C曲線相交，過冷奧氏體將直接冷卻至Ms以下進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變。最后得到馬氏體和殘余奧氏體組織，硬度5565HRC。馬氏體臨界冷卻速：圖中冷卻速度Vk與C曲線的開始轉(zhuǎn)變線相切，這是過冷奧氏體不發(fā)生分解，全部過冷到MS線以下向馬氏體轉(zhuǎn)變所需要的最小冷卻速度。等溫轉(zhuǎn)變“TTT曲線”在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變中的應(yīng)用： 由于連續(xù)冷卻“CCT轉(zhuǎn)變曲線”的測(cè)定較為困難，而連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變可以看作由許多

11、溫度相差很小的等溫轉(zhuǎn)變過程所組成的，所以連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變得到的組織可認(rèn)為是不同溫度下等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的混合物。故生產(chǎn)中常用TTT曲線（C曲線）近似地分析連續(xù)冷卻過程。四、鋼的整體熱處理整體熱處理：是對(duì)工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理工藝，包括退火、正火、淬火和回火等。退火與正火主要用于預(yù)備熱處理。1.退火：將鋼加熱至適當(dāng)溫度，并保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝。目的：調(diào)整硬度，便于切削加工；消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件在加工過程中變形這；細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。方法：類別主要目的工藝特點(diǎn)應(yīng)用范圍擴(kuò)散退火成分均勻化加熱至 長(zhǎng)時(shí)間保溫后緩慢冷卻鑄鋼件及具有成分偏析的鍛軋件完全退火細(xì)化晶粒降低硬

12、度加熱至 保溫后緩慢冷卻鑄、焊件及中碳鋼，中碳合金鋼鍛軋件不完全退火細(xì)化組織降低硬度加熱至 保溫后緩慢冷卻中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件（組織細(xì)化程度低于完全退火等溫退火細(xì)化組織降低硬度，防止產(chǎn)生白點(diǎn)加熱至 （亞共析鋼） 或 （共析鋼和過共析鋼），保持一定時(shí)間，隨爐冷卻至稍低于 進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，然后空冷中碳合金鋼和某些高合金鋼的重型鑄鍛件及冷沖壓件（組織比完全退火更均勻球化退火碳化物球狀化降低硬度提高塑性加熱至 或 保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻工具、模具、軸承鋼件、結(jié)構(gòu)鋼冷擠壓件再結(jié)晶退火消除加工硬化加熱至 ，保溫后空冷冷變形鋼材和鋼件去應(yīng)力退火消除內(nèi)應(yīng)力加熱至 ，保溫后空冷或爐冷于200300，再

13、出爐空冷鑄鋼件、焊接件及鍛軋件四、鋼的整體熱處理四、鋼的整體熱處理四、鋼的整體熱處理四、鋼的整體熱處理四、鋼的整體熱處理（2）淬火介質(zhì)生產(chǎn)中常用的冷卻介質(zhì)是水、油、堿或鹽類水溶液。水是最常用的冷卻介質(zhì)，它有較強(qiáng)的冷卻能力，且成本低，只適用于形狀簡(jiǎn)單的碳素鋼件。油在低溫區(qū)冷卻能力較好，高溫區(qū)冷卻能力太弱，適用于合金鋼和小尺寸的碳素鋼。鹽浴的冷卻能力介于水和油之間，適用于形狀復(fù)雜的分級(jí)淬火和等溫淬火。四、鋼的整體熱處理（3）淬火方法類別工藝過程特點(diǎn)應(yīng)用范圍單液淬火法工件加熱到淬火溫度后，浸入一種淬火介質(zhì)中，直到工件冷卻至室溫操作簡(jiǎn)便，但易使工件產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，發(fā)生變形，甚至開裂適用于形狀簡(jiǎn)單，尺

14、寸較小的工件雙液淬火法加熱后的工件先放在水中淬火，冷卻至溫度接近Ms線時(shí)，從水中取出立即轉(zhuǎn)到油中冷卻利用冷卻速度不同的兩種介質(zhì)，先快冷躲過奧氏體最不穩(wěn)定的溫度時(shí)間，至接近發(fā)生，馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)再緩冷，以減小內(nèi)力和變形開裂傾向主要適用于碳素鋼制成的中型零件和合金鋼制成的大型零件分級(jí)淬火法工件加熱到淬火溫度，保溫一定時(shí)間后，取出置于溫度略高于Ms線的淬火介質(zhì)（鹽或堿?。┲型Ａ粢欢〞r(shí)間，待工件內(nèi)、外溫度基本一致時(shí)，再取出置于空氣中冷卻減小工件內(nèi)、外溫差，降低了熱應(yīng)力。馬氏體轉(zhuǎn)變主要在空氣中進(jìn)行，降低了組織應(yīng)力，工件的變形與開裂傾向小。便于熱較直。比雙液淬火法容易操作。多用于形狀復(fù)雜，小尺寸的碳素鋼和合金

15、鋼工件，如各種刀具等溫淬火法工件加熱到淬火溫度后，浸入一種溫度稍高于Ms線的鹽浴或堿浴中保溫足夠的時(shí)間，使其發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變后在空氣中冷卻淬火后得到了下貝氏體組織，在相同硬度情況下強(qiáng)度和沖擊韌度高。一般工件等溫淬火后，可以不經(jīng)回火直接使用，所以無回火脆性問題，對(duì)于要求性能較高的工件，仍需回火適用于處理精密的結(jié)構(gòu)零件，如冷沖模、軸承、精密齒輪等受等溫槽冷卻速度限制，工件尺寸不能過大四、鋼的整體熱處理（4）淬透性和淬硬性淬透性：鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力。淬硬層深度是指由工件表面到半馬氏體區(qū)的深度。同一材料，工件尺寸小，介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深度大。淬硬性：鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度。四、鋼的

16、整體熱處理4、回火：是指將淬火鋼加熱到A1以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。剛淬火后應(yīng)立即回火?；鼗鹉康?減小或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開裂；獲得所需要的力學(xué)性能，淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火可調(diào)整其硬度，韌性；穩(wěn)定尺寸，淬火馬氏體和奧氏體都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向，回火可使馬氏體與奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饨M織或接近平衡的組織，防止使用時(shí)變形；對(duì)于某些高淬透性鋼，空冷即可淬火，如采用回火軟化，既能降低硬度，又能縮短軟化周期。四、鋼的整體熱處理回火方法：根據(jù)鋼在回火時(shí)的加熱溫度不同，可分為：種類回火溫度特點(diǎn)應(yīng)用范圍低溫回火回火溫度為150250回火后獲得回火馬

17、氏體組織，但內(nèi)應(yīng)力消除不徹底，故應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間，目的是降低內(nèi)應(yīng)力和脆性，而保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性主要用于各種工具、模具、滾動(dòng)軸承和滲碳或表面淬火的零件中溫回火回火溫度為350450回火后獲得托氏體組織，在這一溫度范圍內(nèi)回火必須快冷，以避免第二類回火脆性，目的在于保持一定韌性的前提下提高彈性和屈服強(qiáng)度主要用于各種彈簧、鍛模、沖擊工具及某些要求高強(qiáng)度的零件，如刀桿高溫回火回火溫度為500680，回火后獲得索氏體組織。淬火+高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理可獲得強(qiáng)度、塑性，韌性都較好的綜合力學(xué)性能，并可使某些具有二次硬化作用的合金鋼二次硬化。缺點(diǎn)是工藝較復(fù)雜，在提高塑性韌性的同時(shí)，強(qiáng)度硬度有所降低廣

18、泛用于各種較為重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是在交變負(fù)荷下工作的連桿螺栓，齒輪及軸，不但可作為的重要零件的最終熱處理，還可作為某些精密零件的預(yù)先熱處理，以減小最終熱處理中的變形，并為獲得較好的最終熱處理提供組織基礎(chǔ)四、鋼的整體熱處理5、時(shí)效：指合金工件經(jīng)過冷加工、熱加工及固溶處理后，在室溫下放置或適當(dāng)升溫加熱時(shí)發(fā)生力學(xué)性能和物理性能隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。人工時(shí)效處理：將工件加熱到較高溫度，并在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行失效處理。自然時(shí)效處理：將工件在室溫或自然條件下長(zhǎng)時(shí)間存放而發(fā)生的時(shí)效現(xiàn)象。振動(dòng)時(shí)效處理：給工件施加一定頻率的振動(dòng)，使其內(nèi)應(yīng)力得到釋放，達(dá)到實(shí)效的目的。時(shí)效處理的目的是消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織

19、和尺寸，改善力學(xué)性能。任務(wù)3.2 鋼的表面熱處理與化學(xué)熱處理一、掌握表面熱處理與化學(xué)熱處理的種類，工藝過程及應(yīng)用。二、了解典型零件的表面熱處理與化學(xué)熱處理工藝。項(xiàng)目3 鋼的熱處理 一、表面淬火一、表面淬火表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火，以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。1.表面淬火目的：使表面具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限。使心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性，即表硬里韌。表面淬火適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件。2.表面淬火適用材料：表面淬火適用于 的中碳鋼和鑄鐵。3.表面淬火的預(yù)備熱處理：結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)或正火。4

20、.表面淬火后的回火：采用溫度不高于200的低溫回火。一、表面淬火5.表面淬火的加熱方法：（1）感應(yīng)加熱：利用交變電流在工件表面感應(yīng)生成巨大的渦流，使工件表面迅速加熱的方法。分為高頻感應(yīng)加熱適用于中、小型軸、銷、套等圓柱形零件及小模數(shù)齒輪。中頻感應(yīng)加熱適用于尺寸較大的軸類零件及大、中模數(shù)齒輪。低頻感應(yīng)加熱適用大型零件，如軋輥、火車車輪的表面淬火、棒料的穿透加熱等。（3）火焰加熱：利用氧-乙炔或其他可燃?xì)怏w燃燒的火焰對(duì)工件表層加熱的方法。特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低；加熱溫度、淬火質(zhì)量不易控制；適用大型零件，或單件、小批量生產(chǎn)的零件。二、化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是將工件置于特定的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的

21、活性原子滲入到工件表層，從而改變工件表層的化學(xué)成分和組織，進(jìn)而改變其性能的熱處理工藝。過程：介質(zhì)分解-工件表面吸收活性原子-活性原子向內(nèi)擴(kuò)散根據(jù)滲入元素的不同分為：1.滲碳：向鋼的表面滲入碳原子的過程。滲碳目的：提高工件表面的硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性。滲碳用鋼：低碳鋼二、化學(xué)熱處理滲碳方法：氣體滲碳法：將工件放入密封爐內(nèi)，在高溫滲碳?xì)夥罩袧B碳，介質(zhì)為氣體（煤氣、液化氣）或有機(jī)液體（煤油、甲醇）。優(yōu)點(diǎn)是滲碳質(zhì)量好，效率高；缺點(diǎn)是滲碳層成分與深度不易控制。固體滲碳法：將工件埋入滲碳介質(zhì)中，裝箱密封后在高溫下加熱滲碳，滲碳介質(zhì)為木炭。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是滲速慢，勞動(dòng)條件差。真

22、空滲碳法：將工件放入真空滲碳爐中，抽真空后通入滲碳?xì)怏w加熱滲碳。優(yōu)點(diǎn)是表面質(zhì)量好，滲碳速度快。滲碳工藝：滲碳溫度，900950，滲碳層厚度，由表面到過渡層一半處厚度一般為0.52mm;滲碳層表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.85%1.05%最好；滲碳緩冷后組織，表層為珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體，心部為鐵素體加珠光體，中間為過渡層；滲碳后的熱處理，淬火+低溫回火，回火溫度160180.二、化學(xué)熱處理2.滲氮：向鋼的表面滲入氮原子的過程。滲氮用鋼：中碳合金鋼，常用38CrMoAl。滲氮方法：氣體滲氮法和離子滲氮法。滲氮工藝：溫度，500570；滲氮層厚度，不超過0.60.7mm；滲氮件性能，表面硬度高，耐磨性高，疲

23、勞強(qiáng)度高，工件變形小，化學(xué)穩(wěn)定性高。滲氮特點(diǎn)：滲氮層的硬度和耐磨性高；滲氮層具有很高的抗疲勞性和耐腐蝕性；滲氮后不需要進(jìn)行熱 處理，可避免熱處理帶來的變形的其他缺陷；滲氮溫度低，需要較長(zhǎng)的工藝時(shí)間才能達(dá)到要求的滲氮層；缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、成本高，滲氮層薄；滲氮適用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐腐蝕件。二、化學(xué)熱處理3.碳氮共滲碳氮共滲又稱氰化，是向鋼件表面同時(shí)滲入碳原子和氮原子，形成碳氮共滲層，以提高工件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。高溫碳氮共滲：溫度為820920，以滲碳為主，氣氛中含有一定的氮時(shí)，碳的滲入速度要快，厚度要深。低溫碳氮共滲：溫度為520580，以滲氮為主，共滲后表面形成白亮層，提高工

24、件的耐磨性和抗咬卡、抗擦傷的性能。思考與練習(xí)一、選擇題1.合金元素對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的影響是（ ）A.強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大 B.強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大C無影響 D.上述說法都不全面2.適用制造滲碳零件的鋼有（ ）A.16Mn、15、20Cr、12Cr13、12Cr2Ni4AB.45、40Cr、65Mn、T12C15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3.要制造直徑為16mm的螺栓，要求整個(gè)截面具有良好的綜合力學(xué)性能，應(yīng)選用的材料是（ ），應(yīng)選擇的熱處理工藝是（ ）A.45鋼 正火處理 B.60Si2Mn鋼 淬火+中溫回火C40Cr鋼 調(diào)質(zhì)處理思考與練習(xí)4.制造手工鋸條應(yīng)選用的材料

25、是（ ），應(yīng)選擇的熱處理工藝是（ ）A.T12鋼 淬火+低溫回火 B.Cr12Mo 淬火+低溫回火C65鋼 淬火+中溫回火5.高速鋼的紅硬性取決于（ ）A.馬氏體的多少 B.淬火加熱時(shí)溶入奧氏體中合金元素的量C鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面具有高的耐磨性，中心具有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)選用的材料是（ ），應(yīng)選擇的熱處理工藝是（ ）A.60鋼 滲碳+淬火+低溫回火B(yǎng).40Cr鋼 淬火+高溫回火C20CrMnTi鋼 滲碳+淬火+低溫回火思考與練習(xí)7、65、65Mn、50CrV等屬于（ ）其適宜的熱處理方法是（ ）A.工具鋼 淬火+低溫回火B(yǎng).軸承鋼 滲碳+淬火+低溫回火C彈簧鋼 淬火+中溫回火8.純鐵在850時(shí)為（ ）A.體心立方 B.面心立方 C密排六方9.具有勻晶相圖的合金在固態(tài)時(shí)的相結(jié)構(gòu)屬于（ ）A.化合物 B.固溶體 C以上都不是10.彈簧及一些要求具有較高彈性的熱作模具等，常采用的熱處理工藝是（