演示文稿鋼的表面熱處理

演示文稿鋼的表面熱處理目前一頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（優(yōu)選）鋼的表面熱處理目前二頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)表面淬火：僅對(duì)工件表層進(jìn)行淬火的熱處理工藝。原理：通過快速加熱，使鋼的表層奧氏體化，在熱量尚未充分傳到零件中心時(shí)就立即予以冷卻淬火，得到馬氏體組織。目的：使工件表面獲得高硬度和高耐磨性，而心部保持較好的塑性和韌性，以提高其在扭轉(zhuǎn)、彎曲、循環(huán)應(yīng)力或在摩擦、沖擊、接觸應(yīng)力等工作條件下的使用壽命。一、表面淬火目前三頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)適用：中碳鋼、中碳合金鋼。方法：火焰加熱表面淬火、感應(yīng)加熱表面淬、電接觸加熱表面淬火、激光加熱表面淬火。目前四頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（1）感應(yīng)加熱表面淬火1）感應(yīng)加熱基本原理利用感應(yīng)電流通過工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件表面受到局部加熱，并進(jìn)行快速冷卻的淬火工藝。特點(diǎn)：①加熱速度快。②淬火質(zhì)量好。③淬硬層深度易于控制，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適用于大批量生產(chǎn)。目前五頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)2）感應(yīng)加熱表面淬火類型①高頻感應(yīng)加熱表面淬火常用頻率為200～300kHz，淬硬層深度為0.5～2mm。用于淬硬層較薄的中、小模數(shù)齒輪和中、小尺寸軸類零件等。目前六頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)②中頻感應(yīng)加熱表面淬火常用頻率為2500～8000Hz，淬硬層深度為2～10mm。主要用于大、中模數(shù)齒輪和較大直徑軸類零件等。③工頻感應(yīng)加熱表面淬火電流頻率為50Hz，淬硬層深度為lO～20mm。用于大直徑零件（如軋輥、火車車輪等）的表面淬火和大直徑鋼件的穿透加熱。目前七頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)二、表面化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理——將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。不僅改變了鋼表面的組織，而且表面層的化學(xué)成分也發(fā)生了變化，因而能更有效地改變零件表層的性能。根據(jù)滲入元素分類：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲金屬等?；瘜W(xué)熱處理的基本過程分解吸收擴(kuò)散目前八頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（1）鋼的滲碳及其應(yīng)用滲碳——將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。目的：提高鋼件表層的含碳量，淬火與回火后表面硬、心部韌。材料：低碳鋼、低碳合金鋼。滲碳后處理：淬火及低溫回火。工藝路線：鍛造→正火→機(jī)械加工→滲碳→淬火+低溫回火。滲碳方法：固體滲碳法、液體滲碳法和氣體滲碳法三種。

目前九頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)★滲碳后的組織及熱處理低碳鋼件滲碳后表層含碳量0.85％～1.05％為最佳。表層為過共析組織（珠光體和網(wǎng)狀二次滲碳體），與其相鄰為共析組織（珠光體），再向里為亞共析組織的過渡層（珠光體和鐵素體），心部為原低碳鋼組織（鐵素體和少量珠光體）工件的滲碳層深度取決于工件尺寸和工作條件，一般為0.5～2.5mm。為使工件表面具有高硬度、高耐磨性，必須對(duì)滲碳工件進(jìn)行淬火和低溫回火。目前十頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)★滲碳后常用的淬火方法1）直接淬火工件從滲碳溫度預(yù)冷到略高于心部Ar3的某一溫度，立即放入水或油中。預(yù)冷是為了減少淬火應(yīng)力和變形。目前十一頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)2）一次淬火第一次淬火是為了改善心部組織和消除表面網(wǎng)狀二次滲碳體，加熱溫度為Ac3以上30～50℃。目前十二頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)3）二次淬火第二次淬火是為細(xì)化工件表層組織，獲得細(xì)馬氏體和均勻分布的粒狀二次滲碳體，加熱溫度為Ac1以上30～50℃，二次淬火法工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高，變形大，只適用于表面耐磨性和心部韌性要求高的零件。目前十三頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（2）鋼的滲氮（氮化）滲氮：在一定溫度，一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。目的：提高工件表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性。l）滲氮用鋼滲氮用鋼一般是含有Al、Cr、Mo、Ti、V等合金元素的鋼，這些元素能與N形成顆粒細(xì)小、分布均勻、硬度高的各種氮化物（CrN、MoN、AlN），滲氮后工件表面有很高的硬度（1000～1200HV，相當(dāng)于72HRC）和耐磨性，因此滲氮后不需再進(jìn)行淬火。目前十四頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)2）常用滲氮方法①氣體滲氮：在有活性氮原子的氣體中進(jìn)行滲氮。②離子滲氮：在低于1×105Pa的滲氮?dú)夥罩校霉ぜ帢O）和陽(yáng)極之間產(chǎn)生的輝光放電進(jìn)行滲氮的工藝。目前十五頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)3）滲氮和滲碳相比有何特點(diǎn)？氮原子的滲入使?jié)B氮層內(nèi)形成殘留壓應(yīng)力，可提高疲勞強(qiáng)度（25％～35％）；滲氮層表面由致密的、連續(xù)的氮化物組成，使工件具有很高的耐蝕性；滲氮溫度低，工件變形小；滲氮層很薄（＜0.6～0.70mm），滲氮后只能精磨、研磨或拋光。滲氮層較脆，不能承受沖擊力，生產(chǎn)周期長(zhǎng)（例如0.3～0.5mm的滲層，需要30～50h），成本高。滲氮前零件須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，獲得回火索氏體組織，以提高心部的性能。滲氮后不需再熱處理。滲氮用于耐磨性和精度要求高的精密零件或承受交變載荷以及要求耐熱、耐蝕、耐磨的零件的重要零件。目前十六頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（3）碳氮共滲技術(shù)兩種方法：一種是以滲碳為主碳氮共滲，另一種是以滲氮為主的軟氮化。1）以滲碳為主的碳氮共滲目的：提高工件表面的硬度和耐磨性。碳氮共滲后要進(jìn)行淬火、低溫回火。共滲層表面組織為回火馬氏體、粒狀碳氮化合物。滲層深度0.3～0.8mm。目前十七頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)碳氮共滲用鋼：低碳或中碳鋼、低合金鋼及合金鋼。特點(diǎn)：具有溫度低、時(shí)間短、變形小、硬度高、耐磨性好、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。用于機(jī)床和汽車上的各種齒輪、蝸輪、蝸桿和軸類等零件。目前十八頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（4）滲鋁、滲鉻、滲硼化學(xué)熱處理1）滲鋁：向工件表面滲入鋁原子的過程。適用于石油、化工、冶金等方面的管道和容器。2）滲鉻：向工件表面滲入鉻原子的過程。滲鉻工件具有耐蝕、抗氧化、耐磨和較好的抗疲勞性能，兼有滲碳、滲氮、滲鋁的優(yōu)點(diǎn)。3）滲硼:向工件表面滲入硼原子的過程。滲硼工件具有高硬度、高耐磨性和好的熱硬性（可達(dá)800℃）。目前十九頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)

三.表面氣相沉積分為化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）兩類（1）化學(xué)氣相沉積（CVD）化學(xué)氣相沉積：將工件置于爐內(nèi)加熱到高溫后，向爐內(nèi)通人反應(yīng)氣（低溫下可汽化的金屬鹽），使其在爐內(nèi)發(fā)生分解或化學(xué)反應(yīng)，并在工件上沉積成一層所要求的金屬或金屬化合物薄膜的方法。碳素工具鋼、滲碳鋼、軸承鋼、高速工具鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金等材料均可進(jìn)行氣相沉積。目前二十頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)（2）物理氣相沉積（PVD）通過蒸發(fā)或輝光放電、弧光放電、濺射等物理方法提供原子、離子，使之在工件表面沉積形成薄膜的工藝。方法：蒸鍍、濺射沉積、磁控濺射、離子束沉積等。目前二十一頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)熱處理工藝的應(yīng)用熱處理技術(shù)條件是指對(duì)零件采用的熱處理方法以及所應(yīng)達(dá)到的性能要求的技術(shù)性的文件。具體應(yīng)根據(jù)零件性能要求，在零件圖樣上標(biāo)出，內(nèi)容包括最終熱處理方法（如調(diào)質(zhì)、淬火、回火、滲碳等）以及應(yīng)達(dá)到的力學(xué)性能判據(jù)等，作為熱處理生產(chǎn)及檢驗(yàn)時(shí)的依據(jù)。力學(xué)性能通常只標(biāo)出硬度值，且有一定誤差范圍，如彈簧淬火回火硬度45～50HRC。目前二十二頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)1.熱處理工藝代號(hào)熱處理工藝代號(hào)由基礎(chǔ)分類工藝代號(hào)和附加分類工藝代號(hào)組成?；A(chǔ)分類工藝代號(hào)根據(jù)工藝總稱、工藝類型、工藝名稱（按獲得的組織狀態(tài)或滲人元素進(jìn)行分類），將熱處理工藝按三個(gè)層次進(jìn)行分類，均有相應(yīng)的代號(hào)。目前二十三頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)表4－6熱處理工藝分類及代號(hào)工藝總稱總稱代號(hào)工藝類型類型代號(hào)工藝名稱名稱代號(hào)熱處理5整體熱處理1退火1正火2淬火3淬火和回火4調(diào)質(zhì)5穩(wěn)定化處理6固溶處理，水韌處理7固溶處理＋時(shí)效8表面熱處理2表面淬火和回火1物理氣相沉積2化學(xué)氣相沉積3等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積4離子注人5化學(xué)熱處理3滲碳1碳氮共滲2滲氮3氮碳共滲4滲其他非金屬5滲金屬6多元共滲7目前二十四頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于十六點(diǎn)表4－7加熱方式及代號(hào)加熱方式可控氣氛（氣體）真空鹽?。ㄒ后w）感應(yīng)火焰激光電子束等離子體固體裝箱液態(tài)床電接觸代號(hào)0102030405060708091011表4－8退火工藝及代號(hào)退火工藝去應(yīng)力退火均勻化退火再結(jié)晶退火石墨化退火脫氫退火球化退火等溫退火完全退火不完全退火代號(hào)StHRGDSpIFP表4-9淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方法及代號(hào)冷卻介質(zhì)和方法空氣油水鹽水有機(jī)聚合物水溶液熱浴加壓淬火雙介質(zhì)淬火分級(jí)淬火等溫淬火變形淬火氣冷淬火冷處理代號(hào)AOWBPoHPrIMAtAfGC目前二十