鋼的表面熱處理

關(guān)于鋼的表面熱處理1、鋼的普通熱處理包括哪些工藝?

正火、退火、淬火和回火，統(tǒng)稱“四把火”。2、什么是調(diào)質(zhì)？調(diào)質(zhì)處理后鋼的組織和性能怎樣？淬火后高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)后的組織為回火索氏體，具有綜合力學(xué)性能。3、什么是鋼的淬透性？

鋼在淬火條件下得到M組織或淬透層深度的能力，是鋼的固有屬性。溫故知新第2頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天

截面較大、形狀復(fù)雜以及受力較苛刻的螺栓、拉桿、鍛模、錘桿等工件，要求截面機(jī)械性能均勻，應(yīng)選用淬透性好的鋼。第3頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天心部：硬度低，韌性高在生產(chǎn)中，有很多零件要求表面和心部具有不同的性能，一般是表面硬度高，有較高的耐磨性和疲勞強(qiáng)度；而心部要求有較好的塑性和韌性。表面：硬度高，耐磨第4頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面和心部性能要求不同的零件實(shí)例第5頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天

在這種情況下，單從材料選擇入手或采用普通熱處理方法，都有不能滿足其要求。低碳鋼：可滿足心部要求，表面要求不能滿足；高碳鋼：可滿足表面要求，心部要求不能滿足；解決這一問(wèn)題的方法是表面熱處理和化學(xué)熱處理

第6頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天

僅對(duì)鋼的表面加熱、冷卻而不改變其成分的熱處理工藝稱為表面熱處理,也叫表面淬火。

化學(xué)熱處理是將鋼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面，改變其化學(xué)成分和組織，達(dá)到改進(jìn)表面性能，滿足技術(shù)要求的熱處理過(guò)程。

讓我們首先學(xué)習(xí)一下表面熱處理吧。。。。。。第7頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天表面淬火按照實(shí)現(xiàn)方式，表面淬火可分為：感應(yīng)加熱表面淬火火焰加熱表面淬火

激光加熱表面淬火

第8頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天感應(yīng)加熱表面淬火原理分類應(yīng)用特點(diǎn)第9頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天感應(yīng)加熱表面淬火原理感應(yīng)線圈中通以交流電時(shí)，即在其內(nèi)部和周圍產(chǎn)生一與電流相同頻率的交變磁場(chǎng)。若把工件置于磁場(chǎng)中，則在工件內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，并由于電阻的作用而被加熱。由于交流電的集膚效應(yīng)，靠近工件表面的電流密度大，而中心幾乎為零。工件表面溫度快速升高到相變點(diǎn)以上，而心部溫度仍在相變點(diǎn)以下。感應(yīng)加熱后，采用水、乳化液或聚乙烯醇水溶液噴射淬火，淬火后進(jìn)行180-200℃低溫回火，以降低淬火應(yīng)力，并保持高硬度和高耐磨性。第10頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天電流頻率與淬硬深度的關(guān)系在淬火溫度狀態(tài)下，電流透入的深度與感應(yīng)電流的頻率有關(guān)，如下式所示：

第11頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天感應(yīng)加熱表面淬火分類名稱頻率（HZ）淬硬深度（mm)適用零件高頻感應(yīng)加熱100~1000K0.2~2中小型，如小模數(shù)齒輪，直徑較小的圓柱型零件中頻感應(yīng)加熱500~100002~8中大型，如直徑較大的軸，大中等模數(shù)的齒輪工頻感應(yīng)加熱5010~15以上大型零件，如直徑大于300mm的軋輥及軸類零件第12頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天感應(yīng)加熱表面淬火應(yīng)用范圍

一般用于中碳鋼和中碳低合金鋼,如45、40Cr、40MnB鋼等。用于齒輪、軸類零件的表面硬化，提高耐磨性。

為零件心部的性能，感應(yīng)加熱淬火的預(yù)備熱處理常采用正火或調(diào)質(zhì)。

感應(yīng)加熱淬火零件的加工工藝路線為：下料-----鍛造-----調(diào)質(zhì)或正火------切削加工-----感應(yīng)加熱淬火+低溫回火-----精加工-----檢驗(yàn)第13頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天感應(yīng)加熱表面淬火特點(diǎn)高頻感應(yīng)加熱時(shí)，鋼的奧氏體化是在較大的過(guò)熱度（Ac3以上80℃～150℃)進(jìn)行的,因此晶核多,且不易長(zhǎng)大，組織細(xì)小。表面層淬得馬氏體后,由于體積膨脹在工件表面層造成較大的殘余壓應(yīng)力,顯著提高工件的疲勞強(qiáng)度。因加熱速度快，沒(méi)有保溫時(shí)間，工件的氧化脫碳少。另外，由于內(nèi)部未加熱，工件的淬火變形也小。加熱溫度和淬硬層厚度（從表面到半馬氏體區(qū)的距離）容易控制，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。工藝設(shè)備較貴，維修調(diào)整困難，對(duì)于形狀復(fù)雜的零件的感應(yīng)器不易制造。第14頁(yè),共17頁(yè)，2024年2月25日，星期天火焰加熱表面淬火火焰加熱表面淬火是用乙炔－氧或煤氣－氧等火焰加熱工件表面，進(jìn)行淬火。

火焰加熱表面淬火和高頻感應(yīng)加熱表面淬火相比，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。但生產(chǎn)率低，零件表面存在不同程度的過(guò)熱，質(zhì)量控制也比較困難。因此主要適用于單件、小批量生產(chǎn)及大型零件（如大型齒輪、軸、軋輥等）的表面淬火。第15頁(yè),