《機械制造基礎(chǔ)》 自考 課件 第5章 鋼的熱處理

第5章鋼的熱處理本章要點15.1鋼的熱處理及鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變5.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變5.3鋼的熱處理工藝

5.4鋼鐵表面防護處理5.1鋼的熱處理及鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理25.1.1概述是指將鋼在固態(tài)下施加不同的加熱、保溫和冷卻的工藝方法使鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而獲得所需性能的工藝過程。1.鋼的熱處理2.熱處理的分類根據(jù)加熱、冷卻方式的不同及組織、性能變化特點的不同：（1）普通熱處理。包括退火、正火、淬火和回火等。（2）表面熱處理。包括感應(yīng)淬火、火焰淬火、電接觸淬火等。（3）化學(xué)熱處理。包括滲碳、滲氮和碳氮共滲等。按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中所處的位置和作用不同：預(yù)備熱處理。最終熱處理。5.1鋼的熱處理及鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理35.1.2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變Fe-Fe3C相圖是確定鋼加熱溫度的理論基礎(chǔ)。將鋼緩慢加熱，1）共析鋼加熱到超過A?溫度時，珠光體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體；2）亞共析鋼加熱溫度超過A?后，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體；繼續(xù)加熱到溫度超過A?后，鐵素體也全部溶入奧氏體。3）過共析鋼加熱溫度超過A?后，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體；繼續(xù)加熱到溫度超過Acm后，滲碳體也全部溶入奧氏體。A1、A3和Acm是碳鋼在極其緩慢地加熱或冷卻時的轉(zhuǎn)變溫度，是平衡臨界點。在實際生產(chǎn)中，不可能極其緩慢地加熱和冷卻，因此不可能在平衡臨界點進行組織轉(zhuǎn)變。實際加熱時各臨界點分別用Ac1、Ac3和Accm表示，而實際冷卻時各臨界點位置分別用Ar1、Ar3和Arcm表示。1.加熱溫度的確定加熱、冷卻時鋼的臨界點5.1鋼的熱處理及鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理45.1.2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變將共析鋼加熱到Ac?時，便發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變。奧氏體的形成過程分三個階段：（1）奧氏體晶核形成及長大。在珠光體團界面（P/P）及鐵素體滲碳體界面（F/Fe3C）形成奧氏體晶核，并逐步長大，形成奧氏體晶粒。（2）殘留滲碳體的溶解。隨著保溫時間的延長，殘余滲碳體不斷溶入奧氏體，直至全部消失為止。2.奧氏體的形成共析鋼中奧氏體形成過程示意圖a）奧氏體晶核形成

b）奧氏體晶核長大c）殘留滲碳體的溶解

d）奧氏體均勻化（3）奧氏體均勻化。當殘余滲碳體完全溶解后，奧氏體中碳濃度仍是不均勻的，繼續(xù)延長保溫時間，通過碳原子的擴散獲得均勻的奧氏體。5.1鋼的熱處理及鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理55.1.2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變奧氏體晶粒形成后，繼續(xù)加熱或恒溫保持，它們將聚集長大，即由小晶粒合并為較粗大的晶粒。奧氏體晶粒大小，決定了其冷卻后轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的晶粒大小和性能。因此，總是希望經(jīng)加熱能獲得細小而均勻的奧氏體晶粒。一般來說，加熱溫度過高，保溫時間過長，奧氏體晶粒就粗大。其中，加熱溫度的影響更為顯著。所以，熱處理總是根據(jù)材料的不同化學(xué)成分嚴格控制加熱溫度和保溫時間。3.奧氏體晶粒的長大及其影響因素5.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理65.2.1冷卻方式加熱鋼使其奧氏體化只是熱處理的第一步，冷卻過程是熱處理的關(guān)鍵工序，它決定著鋼在熱處理后的組織與性能。45鋼加熱到840°C，經(jīng)不同條件冷卻后所獲得的力學(xué)性能不同。1.熱處理后的組織與性能45鋼加熱至840°C奧氏體化后，不同條件冷卻后的力學(xué)性能表冷卻方法Rm/MPaReL/MPaA（%）Z（%）硬度（HRC）隨爐冷卻53028032.549.315~18空氣中冷卻670~72034015~1845~5018~24油中冷卻90062018~204840~50水中冷卻11007207~812~1452~605.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理75.2.1冷卻方式熱處理常采用等溫冷卻（如等溫淬火）和連續(xù)冷卻（如爐冷、空冷、水冷等）兩種冷卻方式奧氏體等溫冷卻和連續(xù)冷卻示意圖1-等溫冷卻2-連續(xù)冷卻等溫冷卻轉(zhuǎn)變是指將加熱到奧氏體狀態(tài)的鋼，快速冷卻到低于A1的某一溫度，并等溫停留一段時間，使奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變，然后再冷卻到室溫，曲線1。連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變是將把加熱到奧氏體狀態(tài)的鋼，以不同的冷卻速度連續(xù)冷卻到室溫，曲線2。5.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理85.2.2過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變在熱處理生產(chǎn)中，奧氏體冷卻時發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫度通常都低于臨界點。過冷奧氏體冷卻后，會發(fā)生一定的組織轉(zhuǎn)變，工程上常利用這些轉(zhuǎn)變特性來改變材料的性能。過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物特點、形成條件及力學(xué)性能表類型名稱特點形成條件力學(xué)性能珠光體粗大片狀珠光體鐵素體及滲碳體片層在光學(xué)顯微鏡下清晰顯現(xiàn)，片間距大于0.4μm轉(zhuǎn)變溫度較高（共析鋼約700~650oC）強度、硬度、塑性、韌性一般細珠光體（索氏體）在光學(xué)顯微鏡下片層難以分辨，片間距較小（0.4~0.2μm）轉(zhuǎn)變溫度較低（共析鋼約650~600oC）強度、硬度、塑性較粗大片狀好極細珠光體（托氏體）片層在光學(xué)顯微鏡下不能分辨，片間距很小（<0.2μm）轉(zhuǎn)變溫度更低（共析鋼約600~550oC）強度、硬度、塑性較索氏體好貝氏體上貝氏體滲碳體分布在鐵素體條間，使條間容易脆性斷裂約在550~350oC的溫度區(qū)間等溫形成脆性大，基本上無實用價值下貝氏體針狀鐵素體細小且無方向性，碳的過飽和程度大，滲碳體沉淀在針狀鐵素體內(nèi)，彌散度大大約在350oC左右等溫形成具有較高的強度、硬度、塑性和韌性馬氏體板條馬氏體碳含量與奧氏體相同的過飽和α固溶體、體心立方結(jié)構(gòu)平行的板條群由奧氏體晶界長入晶內(nèi)，板條群間呈一定角度、板條寬約0.1~0.2μm奧氏體中wc<0.3%，Ms>300oC。在每個板條內(nèi)有高密度位錯，亦稱位錯馬氏體有較高的塑性和韌性片狀馬氏體凸透鏡片狀（針狀、竹葉狀），初生者較厚長，橫跨奧氏體晶粒、次生者尺寸較小，在初生片與A晶界之間分布，片間互成一定夾角奧氏體中wc=1~1.4%，Ms=300~100oC，奧氏體中wc=0.3%~1%時形成板條、片狀混合馬氏體晶格畸變大，淬火應(yīng)力大，往往存在許多顯微裂紋，塑性和韌性很差5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理95.3.1鋼的普通熱處理工藝將鋼加熱到略高于或略低于臨界點（Ac1、Ac3）某一溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝，稱為退火。退火的目的：細化晶粒，改善鋼的力學(xué)性能，為最終熱處理做好準備；降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能；去除或改善前一道工序造成的組織缺陷或內(nèi)應(yīng)力，防止工件的變形或開裂。根據(jù)鋼的化學(xué)成分和退火的目的不同，退火方法可分為：（1）完全退火。又稱為重結(jié)晶退火，是將亞共析鋼工件加熱到Ac3以上30~50°C，保溫一定時間后隨爐緩慢冷卻至600°C以下，出爐空冷至室溫的熱處理工藝。適用于亞共析鋼成分的鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結(jié)構(gòu)件。常作為一些不重要工件的最終熱處理，或作為某些重要工件的預(yù)備熱處理。1.退火整體熱處理是對工件整體進行穿透加熱的熱處理工藝，包括退火、正火、淬火和回火等。5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理105.3.1鋼的普通熱處理工藝（2）球化退火。是將工件加熱到Ac1以上30~50°C，保溫一定時間后以不大于50°C/h的速度隨爐冷卻，最終獲得的組織為球狀珠光體（球狀滲碳體分布在鐵素體基體上）。主要用于共析鋼或過共析鋼及合金工具，其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性能，同時獲得球化組織，為淬火做好組織準備。（3）去應(yīng)力退火。又稱低溫退火，是將鋼件隨爐緩慢加熱（100~150°C/h）至500~650°C，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻（100~150°C/h）至300~200°C以下，出爐空冷。由于加熱溫度低于Ac?，所以在去應(yīng)力退火過程中鋼不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，僅消除工件因塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力。主要用來消除鑄件、鍛件、焊接件、熱軋件、冷拉伸件及機械加工件等的殘余內(nèi)應(yīng)力。1.退火5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理115.3.1鋼的普通熱處理工藝（4）等溫退火。將鋼件加熱到Ac3以上30~50°C（亞共析鋼）或Ac1以上20~40°C（共析鋼和過共析鋼），保持一定時間，使其奧氏體化和奧氏體均勻化。然后放入另一溫度稍低的爐中，或者在原加熱爐中使鋼迅速隨爐冷至稍低于Ar1的溫度進行等溫。在等溫過程中奧氏體將根據(jù)所采用等溫溫度的高低而轉(zhuǎn)變成所需的層片厚薄適宜的珠光體或球化體。當轉(zhuǎn)變完成后，即可從爐中取出空冷。對某些奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼，采用等溫退火可大大縮短退火周期。退火零件的加工工藝路線：1）毛坯生產(chǎn)→退火→切削加工。2）毛坯生產(chǎn)→退火→切削加工→中間退火→切削加工。1.退火5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理125.3.1鋼的普通熱處理工藝將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（共析鋼和過共析鋼）以上30~50°C，保溫后從爐中取出空冷的一種熱處理工藝。正火比退火的冷卻速度要快些，得到的工件組織細一些，可獲得珠光體組織，力學(xué)性能高于退火處理的工件。正火的目的：細化晶粒，均勻組織，改善鋼的力學(xué)性能；消除鑄件、鍛件和焊接件的內(nèi)應(yīng)力；調(diào)整硬度，以改善切削加工性能。正火工藝可用于普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理及重要零件的預(yù)備熱處理，也可用于改善低碳鋼的切削加工性能。低碳鋼退火狀態(tài)的硬度低，切削時易“黏刀”，零件的表面質(zhì)量也較差，經(jīng)正火后，可適當提高其硬度，改善切削加工性能。正火比退火生產(chǎn)周期短，成本低，操作方便，故在可能的條件下應(yīng)優(yōu)先采用正火。但在零件形狀較復(fù)雜時，由于正火的冷卻速度快，有引起變形開裂的危險，則采用退火為宜。正火零件的加工工藝路線：1）毛坯生產(chǎn)→正火→切削加工。2）毛坯生產(chǎn)→正火→切削加工→退火→切削加工。2.正火5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理135.3.1鋼的普通熱處理工藝將鋼件加熱到Ac1（或Ac3）以上30~50°C，保溫后快速冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝，稱為淬火。其主要目的是獲得馬氏體，提高鋼的硬度和耐磨性。淬火是強化鋼材最重要的工藝方法，淬火質(zhì)量取決于淬火三要素，即加熱溫度、保溫時間和冷卻速度。（1）淬火冷卻介質(zhì)。工件進行淬火冷卻所使用的介質(zhì)稱為淬火冷卻介質(zhì)。常用的淬火冷卻介質(zhì)有礦物油、水、鹽浴、堿浴等，其冷卻能力依次增加。其中水和油是應(yīng)用最廣的淬火冷卻介質(zhì)。（2）淬火方法。生產(chǎn)上常用的淬火方法有單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火，整體淬火的加工工藝路線：鍛造→退火或正火→粗加工、半精加工→淬火+回火→精加工。3.淬火5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理145.3.1鋼的普通熱處理工藝回火是將鋼重新加熱到Ac?以下某一溫度，保溫后在空氣或油中冷卻到室溫的熱處理工藝。一般淬火件（除等溫淬火）必須經(jīng)過回火才能使用。根據(jù)不同的回火溫度，分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。（1）低溫回火（250°C以下）。低溫回火得到回火馬氏體組織，保持了淬火鋼高的硬度（58~64HRC）和耐磨性，內(nèi)應(yīng)力有所降低，故韌性有所提高。低溫回火主要用于高碳鋼及合金工具鋼制造的刀具、量具、冷作模具、滾動軸承及滲碳件、表面淬火件等。（2）中溫回火（250~500°C）。中溫回火得到回火托氏體組織，使工件獲得高的彈性極限、屈服強度和一定的韌性，硬度可達35~50HRC，主要用于彈性件及熱鍛模等。（3）高溫回火（650°C以上）。高溫回火得到回火索氏體組織，具有良好的綜合力學(xué)性能（足夠的強度與高韌性的配合），硬度可達25~40HBW。生產(chǎn)上常把淬火加高溫回火的復(fù)合熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變載荷下工作的軸類、連桿、螺栓、齒輪等零件。4.回火因為調(diào)質(zhì)處理后，鋼的組織是回火索氏體，其中滲碳體呈粒狀，而正火后的組織為細片狀珠光體，其中的滲碳體為片狀，因此重要的結(jié)構(gòu)零件應(yīng)進行調(diào)質(zhì)處理。5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理155.3.2鋼的表面熱處理工藝表面淬火是一種不改變表層化學(xué)成分，而只改變表層組織的局部熱處理方法。它是利用快速加熱使鋼件表層迅速達到淬火溫度，不等熱量傳到心部就立即淬火冷卻，從而使表層獲得馬氏體組織，心部仍為原始組織。（1）感應(yīng)淬火。利用電磁感應(yīng)原理，在工件表面產(chǎn)生渦流，使工件表面快速加熱而實現(xiàn)表面淬火的工藝方法。基本原理：把工件放入空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，感應(yīng)器中通入一定頻率的交流電，產(chǎn)生交變磁場；工件表面產(chǎn)生頻率相同、方向相反的感應(yīng)電流（渦流）。這種感應(yīng)電流在工件中分布是不均勻的，表面電流密度最大，而中心電流密度幾乎為零；電流頻率越高，電流密度極大的表層越薄。由于工件表面具有電阻，集中于工件表面的電流可使工件表面迅速加熱到淬火溫度，而心部溫度仍接近于室溫，隨后立即噴水快速冷卻，使工件表面淬硬。1.鋼的表面淬火表面熱處理是對工件表層進行快速加熱和冷卻，改變表層組織和性能的熱處理工藝，包括感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、接觸加熱表面淬火和激光加熱表面淬火等5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理165.3.2鋼的表面熱處理工藝主要用于中碳鋼和中碳合金鋼（如45鋼、40Cr、40MnB等），也可用于工具鋼和合金工具鋼等。通常，表面淬火前應(yīng)先進行正火或調(diào)質(zhì)處理，以保證對工件心部性能的要求。感應(yīng)淬火后，為了降低淬火應(yīng)力，保持高的硬度和耐磨性，要進行低溫回火（180~200°C）。對于形狀簡單、大量生產(chǎn)的工件可利用其淬火余熱進行自熱回火（亦稱自回火）。感應(yīng)淬火的基本原理如圖所示1.鋼的表面淬火感應(yīng)淬火原理圖5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理175.3.2鋼的表面熱處理工藝（2）火焰淬火。利用乙炔-氧或其他可燃氣體火焰（溫度約3000°C以上），將工件表面迅速加熱到淬火溫度，然后立即噴水冷卻的熱處理工藝。火焰淬火的淬硬層深度一般為2~8mm。具有設(shè)備簡單，淬火速度快，變形小等優(yōu)點，適用于單件或小批量生產(chǎn)的大型零件和需要局部淬火的工具或零件，如大型軸、齒輪、軌道和車輪等。由于零件表面有不同程度的過熱，淬火質(zhì)量控制較難，因而使用上有一定的局限性。1.鋼的表面淬火火焰淬火示意圖5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理185.3.2鋼的表面熱處理工藝將工件置于適當?shù)幕钚越橘|(zhì)中加熱和保溫，使一種或幾種元素滲入工件表層，以改變其表面層的化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。根據(jù)滲入元素的類別，化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、碳氮共滲等?；瘜W(xué)熱處理的主要目的：除提高鋼件表面硬度、耐磨性以及疲勞極限外，也用于提高零件的耐蝕性、抗氧化性，以代替昂貴的合金鋼。（1）滲碳。將工件放在滲碳性介質(zhì)中，使其表面層滲入碳原子的一種化學(xué)熱處理工藝稱為滲碳。滲碳鋼都是碳的質(zhì)量分數(shù)為0.10%~0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，如15、20、20Cr、20CrMnTi、20SiMnVB等。滲碳層深度一般都為0.5~2.5mm。滲碳熱處理適用于表面要求高硬度、高耐磨性，而心部要求高韌性的零件，如齒輪、軸類、活塞銷、凸輪等。根據(jù)滲劑的不同，滲碳方法可分為固體滲碳、氣體滲碳和液體滲碳三種。2.鋼的化學(xué)熱處理5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理195.3.2鋼的表面熱處理工藝（2）滲氮。向鋼件表面滲入氮原子，形成含氮硬化層的化學(xué)熱處理過程。滲氮目的是提高工件的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、耐蝕性及熱硬性。滲氮適用于耐磨性和精度都要求較高的零件或要求抗熱、抗蝕的耐磨件。常用的滲氮鋼有35CrMo、38CrMoAl、38CrNiW等，常用的零件有精密機床主軸、鏜床鏜桿、精密絲杠、發(fā)動機的氣缸、排氣閥、高精度傳動齒輪等。滲氮有氣體滲氮、離子滲氮等工藝方法。加工工藝路線：毛坯鍛造→退火或正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→滲氮。（3）碳氮共滲/氮碳共滲。碳氮共滲/氮碳共滲是向鋼的表面同時滲入碳和氮的過程，以滲碳為主的稱為碳氮共滲，以滲氮為主的稱為氮碳共滲。目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體氮碳共滲（即氣體軟氮化）應(yīng)用較為廣泛。2.鋼的化學(xué)熱處理5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理205.3.2鋼的表面熱處理工藝中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度、耐磨性和疲勞強度。所用的鋼大多為低碳鋼、中碳鋼或合金鋼，如20CrMnTi。主要用于汽車和機床齒輪、蝸輪、蝸桿和軸類零件。低溫氣體氮碳共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。碳鋼、合金鋼、鑄鐵及粉末冶金材料均可進行低溫氣體氮碳共滲處理。主要應(yīng)用于模具、量具、刃具以及耐磨、承受彎曲疲勞的結(jié)構(gòu)件。碳氮共滲/氮碳共滲具有時間短、生產(chǎn)率高、表面硬度高、變形小等優(yōu)點，但共滲層較薄。2.鋼的化學(xué)熱處理5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理215.3.3熱處理新技術(shù)可控氣氛熱處理是指在成分可控的爐氣中進行的熱處理。其目的是：防止工件加熱時產(chǎn)生氧化、脫碳等現(xiàn)象，提高工件表面質(zhì)量；有效地進行滲碳、碳氮共滲等化學(xué)熱處理；對脫碳的工件施行復(fù)碳等；通過建立氣體滲碳數(shù)學(xué)模型和計算機碳勢優(yōu)化控制以及碳勢動態(tài)控制，在氣體滲碳中實現(xiàn)滲層濃度分布的優(yōu)化控制、層深的精確控制和生產(chǎn)率的提高，取得重大效益。1.可控氣氛熱處理2.真空熱處理在真空度低于1×105Pa（通常是10-3~10-1Pa）環(huán)境中加熱的熱處理工藝稱為真空熱處理，主要包括真空淬火、真空退火、真空回火等。真空熱處理的優(yōu)點是：可大大減少工件的氧化和脫碳；升溫速度慢，工件截面溫差小，熱處理變形小；表面氧化物、油污在真空加熱時分解，被真空泵排出，使得工件表面光潔美觀，提高了工件的疲勞強度、耐磨性和韌性；工藝操作條件好，易實現(xiàn)機械化和自動化，節(jié)約能源，減少污染。真空熱處理的缺點是設(shè)備較復(fù)雜，價格昂貴。目前真空熱處理主要用于工、模具和精密零件的熱處理。5.3鋼的熱處理工藝機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理225.3.3熱處理新技術(shù)可形變熱處理是將塑性變形和熱處理有機結(jié)合起來，獲得形變強化和相變強化綜合效果的復(fù)合工藝。此工藝能獲得單一強化方法所不能得到的優(yōu)異性能（強韌性），此外還能簡化工藝，節(jié)約能源、設(shè)備，減少工件氧化和脫碳，提高經(jīng)濟效益和產(chǎn)品質(zhì)量。形變熱處理方式很多，有低溫形變熱處理、高溫形變熱處理、等溫形變熱處理、形變化學(xué)熱處理等。以低溫形變熱處理為例，將工件加熱至奧氏體狀態(tài)，保溫一定時間后，迅速冷至Ar?至Ms點之間的某一溫度進行形變，然后立即淬火、回火。力。它主要用于強度要求極高的工件，如高速鋼刀具、模具、軸承、飛機起落架及重要彈簧等。3.形變熱處理4.激光熱處理激光熱處理是利用高能量密度的激光束掃描照射工件表面，以極快的加熱速度迅速加熱至相變溫度以上，停止照射后，依靠工件自身傳導(dǎo)散熱迅速冷卻表層而進行自行淬火。激光熱處理加熱速度快，加熱區(qū)域準確集中，不需淬火冷卻介質(zhì)而能自行淬火。采用激光熱處理后工件表面光潔，變形極小，表面組織晶粒細小，硬度和耐磨性好，還能對復(fù)雜形狀工件及微孔、溝槽、不通孔等部位進行淬火熱處理。5.4鋼鐵表面防護處理機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理23電鍍是利用電解池原理在機械制品上沉積出附著良好的但性能和基體材料不同的金屬覆層的技術(shù)。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。電鍍能增強金屬的耐蝕性（鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬），增加硬度，防止磨耗，提高導(dǎo)電性、光滑性、耐熱性，以及使表面美觀。常用的有鍍銅、鍍鎳、鍍金、鍍鈀鎳、鍍錫鉛、鍍銀、鍍鉻等。1.鋼鐵的電鍍電鍍是利用電解池原理在機械制品上沉積出附著良好的但性能和基體材料不同的金屬覆層的技術(shù)。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。2.鋼鐵的化學(xué)鍍又稱無電解鍍或者自催化鍍，是在無外加電流的情況下借助合適的還原劑，使鍍液中金屬離子還原成金屬，并沉積到零件表面的一種鍍覆方法?；瘜W(xué)鍍具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源設(shè)備、能在非導(dǎo)體上沉積和具有某些特殊性能等特點。由于化學(xué)鍍廢液排放少，對環(huán)境污染小，成為一種環(huán)保型的表面處理工藝?；瘜W(xué)鍍技術(shù)已在電子、閥門制造、機械、石油化工、汽車、航空航天等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。5.4鋼鐵表面防護處理機械制造基礎(chǔ)第5章鋼的熱處理24鋼鐵零件表面氧化處理，也稱發(fā)藍。經(jīng)氧化處理形成的氧化膜結(jié)構(gòu)致密、色澤美觀、結(jié)合牢固，廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、軍用物品、標準件以及一些不適于刷油漆、電鍍的精密器件上，是金屬材料防腐的有效方法之一。通常鋼鐵零件的氧化處理有化學(xué)方法和電化學(xué)方法?；瘜W(xué)方法又分為堿性發(fā)藍、酸性發(fā)藍和蒸汽發(fā)藍等。還可以按溫度高低將氧化工藝分為高溫發(fā)藍、常溫發(fā)藍等。3.氧化處理（發(fā)藍）將工件浸入磷酸鹽溶液中，使工件表面獲得一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的工藝稱為