工程材料與熱處理 課件 22表面淬火工藝探究

表面淬火工藝探究目錄表面淬火工藝概述0102常用表面淬火工藝0304其他表面淬火方法匯報(bào)展示準(zhǔn)備01表面淬火工藝概述表面淬火概念與目的表面淬火：僅使鋼鐵工件的表面得到淬火的一種表面熱處理工藝目的：提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，而心部仍具有較高的韌性。表面淬火的常用方法表面淬火對(duì)性能的影響：提高表面硬度和耐磨性表面淬火工藝概述表面淬火是一種專(zhuān)注于提升工件表層硬度和耐磨性的熱處理技術(shù)，通過(guò)快速加熱并迅速冷卻的方式，使工件表面形成硬而耐磨的馬氏體組織。感應(yīng)加熱表面淬火利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量對(duì)工件表面進(jìn)行快速加熱，隨后立即冷卻，實(shí)現(xiàn)表面硬化。此方法適用于中碳鋼及中碳低合金鋼，廣泛應(yīng)用于齒輪、主軸等零件的表面強(qiáng)化?；鹧婕訜岜砻娲慊饘⒐ぜ┞对诟邷鼗鹧嫦驴焖偌訜嶂链慊饻囟群髧娝鋮s，形成硬化層。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，適合小批量生產(chǎn)或零部件修復(fù)，淬硬層深度可達(dá)2~8mm。表面淬火對(duì)性能的影響：保持心部韌性01心部韌性的重要性在表面淬火工藝中，保持心部的韌性是至關(guān)重要的。這確保了工件在承受外部沖擊或壓力時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠提供必要的支撐和彈性，從而避免斷裂。03回火工藝的影響回火是表面淬火后的關(guān)鍵步驟，它不僅降低了淬火過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，還進(jìn)一步增強(qiáng)了心部的韌性。適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟群蜁r(shí)間對(duì)保持心部韌性至關(guān)重要。調(diào)質(zhì)處理的作用通過(guò)調(diào)質(zhì)處理，可以?xún)?yōu)化工件的心部組織，使其達(dá)到理想的韌性狀態(tài)。這種預(yù)處理步驟對(duì)于后續(xù)的表面淬火工藝至關(guān)重要，它為工件提供了堅(jiān)實(shí)的內(nèi)部基礎(chǔ)。02工藝特點(diǎn)：快速加熱與冷卻感應(yīng)加熱表面淬火原理利用感應(yīng)電流通過(guò)工件產(chǎn)生的熱量，使工件表層迅速加熱并快速冷卻，實(shí)現(xiàn)表面硬化而心部保持韌性，適用于中碳鋼和中碳低合金鋼零件的表面處理?；鹧婕訜岜砻娲慊鹛攸c(diǎn)將工件置于高溫火焰中快速加熱后立即噴水冷卻，形成表面馬氏體組織，心部保持不變，適用于小批量生產(chǎn)或零部件維修，設(shè)備簡(jiǎn)單但操作需謹(jǐn)慎。電接觸加熱表面淬火應(yīng)用通過(guò)電極與工件表面的直接接觸產(chǎn)生電阻熱，實(shí)現(xiàn)局部快速加熱和冷卻，適用于特定形狀和尺寸的零件表面強(qiáng)化，具有高效、節(jié)能的特點(diǎn)。02常用表面淬火工藝感應(yīng)加熱表面淬火010203感應(yīng)加熱表面淬火原理利用感應(yīng)電流通過(guò)工件產(chǎn)生的熱量，使工件表層迅速加熱并快速冷卻，實(shí)現(xiàn)表面硬化。這種方法能夠有效提高工件表面的硬度和耐磨性，同時(shí)保持心部的韌性。感應(yīng)加熱表面淬火后組織變化經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱表面淬火處理后，工件表面形成馬氏體組織，而心部組織保持不變或轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w。這種組織變化使得工件既具有高硬度的表面，又保持了心部的強(qiáng)韌性。感應(yīng)加熱表面淬火的工程應(yīng)用感應(yīng)加熱表面淬火廣泛應(yīng)用于中碳鋼和中碳低合金鋼零件，如齒輪、主軸、曲軸等，用于提高這些零件的表面耐磨性。其加工路線包括鍛造毛坯、機(jī)械加工、調(diào)質(zhì)處理、感應(yīng)淬火和低溫回火等步驟。感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火原理1—加熱感應(yīng)器

2—進(jìn)水3—出水4—淬火噴水套5—水6—加熱淬火層7—間隙8—工件9—電流集中層10—電流密度感應(yīng)加熱表面淬火工程應(yīng)用實(shí)例齒輪表面硬化技術(shù)通過(guò)感應(yīng)加熱表面淬火，齒輪的齒面硬度顯著提高，耐磨性增強(qiáng)，而心部保持足夠的韌性，有效延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命和承載能力。主軸表面強(qiáng)化處理主軸經(jīng)過(guò)感應(yīng)加熱表面淬火后，其表面形成高硬度的馬氏體層，內(nèi)部則維持良好的韌性，這種“表硬里韌”的特性大幅提升了主軸的抗疲勞性能。曲軸耐磨性提升曲軸采用火焰加熱表面淬火工藝，表面快速加熱并迅速冷卻，形成堅(jiān)硬的馬氏體表層，顯著提高了曲軸的耐磨性和抗沖擊性，適應(yīng)高強(qiáng)度工作條件。火焰加熱表面淬火火焰加熱表面淬火原理火焰加熱表面淬火所需設(shè)備包括噴嘴、淬火機(jī)床和燃燒控制裝置。這些設(shè)備共同作用，確保工件表面能迅速達(dá)到高溫并均勻冷卻，從而獲得理想的硬化效果?；鹧婕訜岜砻娲慊鹪O(shè)備火焰加熱表面淬火后，工件表面形成馬氏體組織，心部保持不變。為降低內(nèi)應(yīng)力，通常需進(jìn)行180~200℃的低溫回火，大型工件可采用火焰回火或自回火方式?；鹧婕訜岜砻娲慊鸷筇幚砘鹧婕訜岜砻娲慊鹄醚?乙炔火焰快速加熱工件表面至淬火溫度，隨后噴水淬冷，實(shí)現(xiàn)表面硬化。此方法適用于小批生產(chǎn)或零部件維修，設(shè)備簡(jiǎn)單且操作靈活?；鹧婕訜岜砻娲慊鹗疽鈭D組織變化與回火處理表面淬火后的組織變化淬火后進(jìn)行低溫回火是為了降低淬火應(yīng)力，同時(shí)保持高硬度和耐磨性，確保工件在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和耐久性?；鼗鹛幚淼闹匾愿袘?yīng)加熱和火焰加熱是兩種常用的表面淬火方法，前者適用于批量生產(chǎn)，后者則更適合小批量或單件生產(chǎn)，兩者各有優(yōu)勢(shì)。感應(yīng)加熱與火焰加熱的比較表面淬火工藝使工件表層迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而心部保持原有組織不變，這種差異性的組織轉(zhuǎn)變是實(shí)現(xiàn)“表里不一”性能的關(guān)鍵。淬硬組織與深度表面淬火后的組織變化表面淬火工藝使工件表層迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而心部組織保持不變，這種結(jié)構(gòu)差異賦予了零件表面高硬度和耐磨性，同時(shí)保持了心部的韌性。硬化層深度的控制通過(guò)精確控制加熱和冷卻過(guò)程，可以調(diào)整硬化層的深度，以滿(mǎn)足不同零件對(duì)性能的需求，這一參數(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)零件的特定功能至關(guān)重要?；鼗鹛幚淼闹匾员砻娲慊鸷蟮牧慵ǔＰ枰M(jìn)行低溫回火處理，以降低淬火應(yīng)力并提高材料的韌性，這一步驟是確保零件長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。03其他表面淬火方法電接觸加熱表面淬火電接觸加熱表面淬火原理電接觸加熱表面淬火是一種利用電流通過(guò)工件產(chǎn)生熱量，使工件表面迅速達(dá)到淬火溫度的工藝。這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速加熱和冷卻，從而在工件表面形成高硬度的馬氏體組織。電接觸加熱設(shè)備組成電接觸加熱設(shè)備主要由電源、電極和控制系統(tǒng)組成。電源提供穩(wěn)定的電流，電極與工件接觸傳遞熱量，控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電流大小和加熱時(shí)間，確保淬火過(guò)程的準(zhǔn)確性和一致性。電接觸加熱表面淬火應(yīng)用電接觸加熱表面淬火廣泛應(yīng)用于需要提高表面硬度和耐磨性的零件，如齒輪、軸承等。這種工藝方法簡(jiǎn)單高效，適用于各種形狀和尺寸的工件，能夠滿(mǎn)足不同工業(yè)領(lǐng)域的需求。電解液加熱表面淬火電解液加熱表面淬火原理電解液加熱表面淬火具有加熱速度快、熱效率高、變形小等特點(diǎn)。它能夠在不改變心部組織的前提下，顯著提高工件表面的硬度和耐磨性，適用于各種形狀復(fù)雜的零件。電解液加熱表面淬火特點(diǎn)電解液加熱表面淬火廣泛應(yīng)用于需要高硬度和高耐磨性的零件表面處理，如齒輪、軸承等。這