航空工程材料教案鋼的表面淬火

1、項目 （任務(wù)）學(xué)習(xí)子情境：鋼的表面淬火的認知授課班級授課教師地 點課時/累計審批/日期多媒體教室2/36授課周次課程類型理論課教學(xué)方法舉例教學(xué)目標知 識 目 標能力（技能）目標1、掌握表面熱處理的種類、意義、目的、工藝及應(yīng)用。2、了解局部熱處理的概念。會利用表面熱處理改善航空零件的力學(xué)性能重難點及解決方法重點：表面熱處理的種類、意義、目的、工藝及應(yīng)用。難點：化學(xué)熱處理的種類及應(yīng)用。解決方法：舉例、多媒體演示能力訓(xùn)練任務(wù)及案例工作于摩擦條件下的零件如齒輪、軸類教學(xué)回顧回顧前面所學(xué)的鋼的正火、退火、淬火、回火教學(xué)過程設(shè)計：1.復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容。2.多媒體演示、講解表面熱處理的種類、意義、目的、工藝

2、及應(yīng)用。了解局部熱處理的概念。學(xué)習(xí)子情境：鋼的表面熱處理的認知一、教學(xué)回顧：回顧前面所學(xué)的鋼的正火、退火、淬火、回火二、鋼的表面熱處理工件要求：、表面：高強度、硬度、耐磨性及疲勞強度、中心：足夠的塑性和韌性鋼的表面熱處理種類：、表面淬火、化學(xué)熱處理1、表面淬火：僅對工件表層進行熱處理以改變其組織和性能。特點：不改變表層成分，僅改變表層組織，且中心組織不發(fā)生改變。常用方法：感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火2、種類（1）火焰加熱表面淬火原理：火焰加熱淬火是用乙炔氧或煤氣氧等火焰直接加熱工件表面，然后立即噴水冷卻，以獲得表面硬化效果的淬火方法?；鹧婕訜釡囟群芨撸s3000以上），能將工件迅速加熱到

3、淬火溫度，通過調(diào)節(jié)燒嘴的位置和移動速度，可以獲得不同厚度的淬硬層。特點：投資少、易過熱、質(zhì)量不穩(wěn)定、26mm （2）感應(yīng)加熱表面淬火原理：感應(yīng)線圈通以交流電時，就會在它的內(nèi)部和周圍產(chǎn)生與交流頻率相同的交變磁場。若把工件置于感應(yīng)磁場中，則其內(nèi)部將產(chǎn)生感應(yīng)電流并由于電阻的作用被加熱。感應(yīng)電流在工件表層密度最大，而心部幾乎為零，這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。電流透入工件表層的深度主要與電流頻率有關(guān)。電流頻率越高，感應(yīng)電流透入深度越淺，加熱層也越薄。因此，通過頻率的選用可以得到不同工件所要求的淬硬層深度。加熱器通入電流，工件表面在幾秒鐘之內(nèi)迅速加熱到遠高于Ac3以上的溫度，接著迅速冷卻工件（例如向加熱了的工件

4、噴水冷卻）表面，在零件表面獲得一定深度的硬化層。感應(yīng)加熱表面淬火的分類根據(jù)電流頻率的不同，可將感應(yīng)加熱表面淬火分為三類：第一類是高頻感應(yīng)加熱淬火，常用電流頻率范圍為200300千赫茲，一般淬硬層深度為0.52.0mm。適用于中小模數(shù)的齒輪及中小尺寸的軸類零件等。第二類是中頻感應(yīng)加熱淬火，常用電流頻率范圍為2500800赫茲，一般淬硬層深度為210mm。適用于較大尺寸的軸和大中模數(shù)的齒輪等。第三類是工頻感應(yīng)加熱淬火，電流頻率為50赫茲，不需要變頻設(shè)備，淬硬層深度可達1015mm。適用于較大直徑零件的穿透加熱及大直徑零件如軋輥、火車車輪等的表面淬火。感應(yīng)加熱適用的材料表面淬火一般適用于中碳鋼和中碳低合金鋼，如45、40Cr、40MnB等。這些鋼經(jīng)預(yù)先熱處理（正火或調(diào)質(zhì)處理）后再表面淬火，心部有較高的綜合機械性能，表面也有較高的硬度和耐磨性。另外，鑄鐵也是適合于表面淬火的材料。感應(yīng)加熱表面淬火的特點與普通淬火相比，感應(yīng)加熱表面淬火具有以下主要特點：一是加熱溫度高，升溫快。這是由于感應(yīng)加熱速度很快，因而過熱度大。二是工件表層易得到細小的隱晶馬氏體，因而硬度比普通淬火提高23HRC，且脆性較低。三是工件表層存在殘余壓應(yīng)力，因而疲勞強度較高。四是工件表面質(zhì)量好。這是由于加熱速度快，沒有保溫時間，工件不易氧化和脫碳，且由于內(nèi)部未被