表面淬火工艺
表面淬火工艺
淬火.退火.正火工艺◆表面淬火• 钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
• 感应加热表面淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。
感应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点：1.热源在工件表层，加热速度快，热效率高2.工件因不是整体加热，变形小3.工件加热时间短，表面氧化脱碳量少4.工件表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。
有利于发挥材料地潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命5.设备紧凑，使用方便，劳动条件好6.便于机械化和自动化7.不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。
• 感应加热的基本原理将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场，在工件中相应地产生了感应电动势，在工件表面形成感应电流，即涡流。
这种涡流在工件的电阻的作用下，电能转化为热能，使工件表面温度达到淬火加热温度，可实现表面淬火。
• 感应表面淬火后的性能1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3 个单位（HRC）。
2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
表面淬火定义
表面淬火定义表面淬火是一种金属热处理技术，通过控制金属材料的加热和冷却过程，使其表面形成一层具有较高硬度和耐磨性的淬火层。
这种技术广泛应用于各种机械零件和工具的制造中，能够提高其使用寿命和性能。
表面淬火的过程可以分为加热、保温和冷却三个阶段。
首先，将金属材料加热到适当的温度，以激活材料内部的晶体结构。
然后，通过保温使材料中的晶体结构重新排列，形成一种具有高硬度的相态结构。
最后，通过迅速冷却来固定这种相态结构，使其在表面形成一层淬火层。
表面淬火的关键是控制加热和冷却的速度。
加热温度和时间的选择需要根据金属材料的性质和要求进行调整。
过高的温度和时间可能导致材料内部的晶体结构发生变化，影响淬火效果；过低的温度和时间则无法激活和重组晶体结构。
冷却过程一般采用水、油或盐浴等介质，通过迅速吸热来实现快速冷却。
冷却介质的选择取决于材料的类型和形状。
表面淬火的优点是能够在保持材料的韧性和强度的同时，提高其硬度和耐磨性。
淬火层的硬度一般远高于材料的基体，能够有效抵抗磨损和变形。
因此，表面淬火广泛应用于汽车发动机零件、工具刀具、轴承等高负荷和高磨损的零件制造中。
然而，表面淬火也存在一些局限性和注意事项。
首先，淬火层的深度一般较浅，只有几个毫米左右，对于需要较深淬火层的零件不适用。
其次，淬火过程中会产生应力，可能导致材料的变形和开裂。
因此，在淬火后需要进行适当的回火处理，以减缓应力并提高材料的韧性。
最后，表面淬火的工艺要求较高，需要严格控制加热和冷却的参数，以保证淬火效果的稳定性和一致性。
表面淬火是一种能够提高金属材料硬度和耐磨性的热处理技术。
通过控制加热和冷却的过程，能够在材料表面形成一层具有高硬度的淬火层。
这种技术在机械制造和工具制造中得到广泛应用，能够提高零件的使用寿命和性能。
然而，表面淬火也存在一些局限性和注意事项，需要在实际应用中进行合理选择和控制。
45钢表面淬火工艺
45钢表面淬火工艺45钢是一种常用的合金结构钢，广泛应用于机械制造、汽车制造和船舶制造等领域。
为了提高45钢的硬度和耐磨性，常常采用淬火工艺进行表面处理。
淬火是通过快速冷却的方法，使钢材的表面经历相变，从而达到增加钢材硬度和耐磨性的目的。
对于45钢来说，淬火可以使其表面硬度提高到HRC45-55之间，大大增强了其机械性能和使用寿命。
淬火工艺是一个复杂的过程，包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先，将待淬火的45钢加热到临界温度以上，以使其完全奥氏体化。
然后，保持一定时间，以保证奥氏体的稳定性。
最后，通过快速冷却，使奥氏体迅速转变为马氏体，从而增加钢材的硬度和耐磨性。
在淬火过程中，温度和冷却速度是两个关键参数。
温度过高或过低都会影响淬火效果。
一般来说，45钢的淬火温度在800-880摄氏度之间，保温时间根据钢材厚度和规格而有所不同。
冷却速度通常采用水冷或油冷的方式，以确保淬火效果的最佳化。
在淬火工艺中，还需要考虑到钢材的变形和裂纹问题。
由于淬火过程中快速冷却导致钢材表面和内部的温度差异，容易引起变形和裂纹。
为了解决这个问题，可以采取预热、缓冷和回火等措施。
预热可以降低钢材的应力和温度梯度，缓冷可以减少冷却速度，回火可以消除内应力。
淬火工艺的优点是可以提高钢材的硬度和耐磨性，增加其使用寿命。
同时，淬火还可以改善钢材的综合机械性能，提高其强度和韧性。
因此，淬火广泛应用于机械制造、汽车制造和船舶制造等领域。
45钢表面淬火工艺是提高45钢硬度和耐磨性的一种有效方法。
通过控制温度和冷却速度，可以使钢材表面经历相变，从而增加其硬度和耐磨性。
同时，合理的预热、缓冷和回火等措施可以解决淬火过程中的变形和裂纹问题。
淬火工艺可以大大提高45钢的机械性能和使用寿命，广泛应用于各个领域。
感应加热表面淬火进行加工处理的工艺路线
感应加热表面淬火进行加工处理的工艺路线
感应加热表面淬火是一种常用的金属加工处理方法，常用于提高金属工件的表面硬度和耐磨性。
下面是一条关于感应加热表面淬火的工艺路线，供参考。
1. 工艺准备
a. 确定需要处理的金属工件，例如钢材、铝材等；
b. 确定需要提高的表面硬度和耐磨性要求；
c. 准备感应加热设备，如感应加热炉、感应加热线圈等；
d. 准备淬火介质，常用的有水、油等；
e. 确定淬火工艺参数，如加热温度、保温时间、冷却速度等。
2. 工件加热
a. 将金属工件放置在感应加热线圈中；
b. 开始感应加热，通过高频电磁感应原理，使工件的表面迅速升温；
c. 控制加热温度和保温时间，保证工件在所需的温度范围内保持一定时间。
3. 淬火处理
a. 将加热后的工件迅速浸入预先准备好的淬火介质中；
b. 淬火介质的冷却速度决定了工件的淬火效果，一般通过控制介质温度和浸入时间来达到所需淬火效果；
c. 工件在淬火介质中的冷却过程中，表面金属发生快速冷却，形成淬火组织结构，提高硬度和耐磨性。
4. 钝化处理（可选）
a. 钝化处理主要是为了增强工件的耐腐蚀性能；
b. 钝化处理一般使用酸洗、电解等方法进行，可以去除表面
氧化层，并形成一层致密的钝化膜。
5. 适当退火
a. 对于部分工件，可能需要进行适当的退火处理以减轻应力、改善材料的硬度和韧性；
b. 退火温度和时间根据工件材料进行选定。
在实际的工艺操作过程中，还需要根据具体的工件材料、要求和实际情况进行调整和控制。
感应加热表面淬火工艺路线可以根据不同的加工需求进行相应的优化和改进，以达到更好的处理效果和工件性能提升。
表面淬火定义
表面淬火定义表面淬火是一种金属材料处理技术，旨在提高金属材料的硬度和耐磨性。
在表面淬火过程中，金属材料的表面被快速加热到高温，然后迅速冷却，使其细化晶粒并形成马氏体组织，从而获得优异的机械性能。
表面淬火是一种常用的金属材料处理方法，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
通过表面淬火处理，可以显著提高金属材料的硬度和耐磨性，增加其使用寿命和耐久性。
同时，表面淬火还可以改善金属材料的表面质量，提高其抗腐蚀性能，增强其抗拉强度和抗压强度。
表面淬火的基本原理是利用金属材料的相变规律。
当金属材料被加热到一定温度时，其晶体结构会发生变化，从而产生新的组织结构。
在表面淬火过程中，金属材料的表面被加热到临界温度以上，使其达到奥氏体相区，然后迅速冷却，使其迅速转变为马氏体组织。
马氏体组织具有高硬度和优异的耐磨性，可以显著提高金属材料的机械性能。
表面淬火可以采用多种方法进行，常见的方法包括火焰淬火、电火花淬火、激光淬火等。
不同的淬火方法适用于不同的金属材料和工件形状。
火焰淬火是一种较常用的表面淬火方法，它通过将金属材料的表面加热到高温并迅速冷却，使其形成马氏体组织。
电火花淬火利用电火花放电的高温和高能量特性，将金属材料的表面加热到临界温度以上，并通过迅速冷却形成马氏体组织。
激光淬火则利用激光的高能量和高密度特性，将金属材料的表面加热到临界温度以上，并通过迅速冷却形成马氏体组织。
表面淬火不仅可以提高金属材料的硬度和耐磨性，还可以改善其表面质量。
在表面淬火过程中，金属材料的表面会发生相变，原有的晶粒会细化并形成马氏体组织。
这种细化的晶粒结构可以显著提高金属材料的表面质量，使其更加光滑、均匀，减少表面缺陷和气孔的产生。
同时，表面淬火还可以提高金属材料的抗腐蚀性能，使其更加耐腐蚀和耐磨损。
表面淬火是一种有效的金属材料处理方法，可以显著提高金属材料的硬度和耐磨性，改善其表面质量，增强其机械性能和抗腐蚀性能。
在工业生产中，表面淬火被广泛应用于各个领域，为产品的质量和性能提供了有力支撑。
表面淬火和表面形变强化技术
性能特点(与激光淬火层相比 )： 总硬化层深度更深，硬度更高、耐磨性更好 缺点： 表面粗糙度较大，后续加工量大且加工难度高。
单道硬化区域小
淬硬区
过渡区
基材
影响淬硬层性能的主要因素：
(1)材料成分 淬硬性和淬透性 (2)激光工艺参数 淬火层宽度：光斑直径D 淬硬层深度H：
H∝P/(Dv)
P/(Dv)_比能量
(3)表面预处理状态 表面组织准备：较细的表面组织(细片状珠光体、回火马氏体 或奥氏体) 表面“黑化”处理：磷化法、氧化法、喷刷涂料法
三、感应加热淬火工艺流程
4.3 火焰加热表面淬火技术
火焰加热表面淬火技术是应用历史最长的表面淬火技术之一。
定义： 将高温火焰或燃烧着的炽热气体喷向工件表面，使其迅速加热 到淬火温度，然后在一定淬火介质中冷却。
特点： (优点)设备费用低，方法灵活，简便易行，可对大型零件局部 实现表面淬火。 (缺点)生产效率低，淬硬层的均匀性较差，质量控制比较困难。 组织特征： 过渡区较宽。
4.4 激光淬火与电子束淬火技术
一、激光淬火技术的原理与应用
定义：(激光相变硬化) 是利用聚焦后的激光束照射到钢铁材料表面，使其温度迅速升高 到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料的快速 导热作用，使表层快速冷却到马氏体相变点以下，获得淬硬层。 (自激冷淬火、自淬火)
表面淬火
3、高频感应加热表面淬火后的组织和性能
快速加热时钢的相变特点
1）临界温度升高，转变在较宽的温度范围内完成 2）奥氏体晶粒较细 3）奥氏体成分不均匀
ρ—工件电阻率 μ——工件的相对导磁率 f——电流频率 可见： 1）f愈高， δ小，淬硬层深度越浅。 2） ρ愈大， μ愈小，δ越大。
工频：50Hz，功率密度0.1～100W/cm2； 中频：＜10kHz，功率密度＜ 5 W/cm2；
3.3、表面淬火
3.3 、表面淬火 3.3、表面淬火
• 要点：用快速加热法，使零件表面层很快地达到淬火温 度（A化），在热量传至内部之前，立即冷却使表 面层淬硬。 • 材料：中碳钢及中碳合金钢，如40、45、40Cr。 感应加热 • 分类（加热方法） 火焰加热 激光加热
（一）感应加热表面淬火
感应加热表面淬火示意图
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集肤效应示意图
表面淬火的发展
感应淬火原
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金属热处理工艺 , SMSE,CUMT
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2、分类（按电源频率）
预处理： 表面淬火前，须对零件进行正火或调质处理，以保证 零件心部具有良好的综合性能。 硬化层深度的确定： 抗磨损：1～6.5mm 抗疲劳：2～12mm 感应加热淬火温度 由于感应加热速度快，但组织转变又具有热滞后，为使组织 转变充分，所以感应加热温度应比常规加热温度提高30～50℃。 后处理： 表面淬火后，一般要对零件进行低温（160～200 ℃）回火 处理，以降低淬火应力和脆性。
表面淬火方法与步骤流程图
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一、工件准备。
1. 对工件进行预热处理，消除其内部应力，提高材料的韧性和强度。
表面淬火工艺
表面淬火工艺
表面淬火工艺是指在淬火冷却过程中，将工件加热到淬火温
度后迅速地放在油中或水中，并以一定的冷却介质使其迅速冷却
的一种热处理工艺。
表面淬火工艺主要用于某些高强度、高耐磨
性的钢或合金工具钢及一些冷变形大的结构钢和工具钢的表面。
淬火后工件表面获得马氏体组织，从而获得高硬度、高耐磨
性和高韧性，但表面硬度很低。
为了提高表面硬度，可对工件进
行表面淬火处理。
淬火时，工件加热温度一般控制在高于零件表层温度10~50℃左右。
具体升温速度可通过改变保温时间或采用大电流、小电流
等方法来控制，使工件表层温度达到奥氏体化温度后迅速冷却。
然后将表面层淬火组织（马氏体+残余奥氏体）去除，再以一定
的冷却介质进行后续热处理，如回火或正火等。
这种工艺称为表
面热处理或热加工。
淬火处理后工件表面硬度可达HRC60以上，甚至HRC62以上，但其耐磨性和耐腐蚀性较差。
因此，要求较高的表面机械性能或
耐磨性能的工件必须进行渗碳淬火或渗氮等其他表面强化处理。
—— 1 —1 —。
表面淬火概念
表面淬火概念
表面淬火是一种热处理工艺，用于改善材料表面的硬度和耐磨性，同时保持内部的韧性和强度。
它主要适用于金属材料，如钢和铁。
表面淬火的过程涉及将材料加热到足够高的温度，然后迅速冷却，以产生所需的组织和性能变化。
与传统的整体淬火相比，表面淬火仅对材料表面进行处理，因此能够改善表面的性能而不会对整体结构产生太大的影响。
在表面淬火过程中，常用的方法包括火焰淬火、电火花淬火、激光淬火和电子束淬火等。
这些方法都会在材料表面形成高温区域，并通过迅速冷却使表面发生相变，从而获得较高的硬度。
表面淬火可以增加材料表面的耐磨性、抗腐蚀性和抗疲劳性能。
它常用于制造工业中需要经受高应力和摩擦的部件，如齿轮、刀具、轴承等。
通过表面淬火，这些部件的使用寿命可以得到显著延长。
需要注意的是，表面淬火过程需要严格控制温度和冷却速度，以确保达到所需的材料性能。
不正确的淬火过程可能导致材料变形、裂纹和不均匀的硬度分布。
因此，在进行表面淬火之前，应仔细研究材料的性质和淬火工艺，以确保最佳的处理效果。
金属热处理工艺学-表面淬火
钢表面淬火后的残余应力
图12. 不同钢材硬化层深度与残余压应力的关系 1----45号钢；2----18Cr2Ni4W； 3----40CrMnMo；4----40CrNiMo
钢表面淬火强化层应与工件负载匹配
x
o
图13. 表面强化与承载应力匹配示意图 1.截面为圆形的工件负载时的应力分布情况 2.表面淬火较浅时，沿表面向内部的应力承载能力曲线 3.表面淬火较深时，沿表面向内部的应力承载能力曲线
特点3.提高加热速度可显著细化奥氏体晶粒。
形核处增加：铁素体与碳化物相界、铁素体亚晶界； 形核时间短、晶粒来不及长大。
特点4.快速加热对过冷奥氏体的转变及马氏体回火有明显影响。
奥氏体成分不均及晶粒细化，减小了过冷奥氏体稳定性，C曲线左移； 成分不均使马氏体转变点和形态都不相同，出现低碳、高碳马氏体。
知识回顾
图 Fe-C相图及其平衡组织
钢表面淬火的金相组织
钢经过表面淬火后的金相组织与钢的成分、淬火前的原始组织以及淬火 加热时截面的温度梯度分布有关。
图3. 共析钢表面淬火沿截面温度分布(a) 及淬火后金相组织(b)
原始材料：退火态共析钢
钢表面淬火的金相组织
图4. 45钢表面淬火沿截面温度分布(a) 及淬火后金相组织(b)
图 感应加热原理示意图
感应加热基本原理
感应电势的瞬时值：
d e d
e
-感应电势的瞬时值，V；
-感应线圈电流回路包围面积内的总磁通,Wb，随交变电流强度 和零件磁导率增加而增加，并于零件与感应器之间的间隙有关；
感应电流（涡流）值： Z
I
e e Z R X
2
2
X
-自感电抗，Ω； -零件材料的电阻，Ω；
热处理工艺中的表面淬火处理及其应用
热处理工艺中的表面淬火处理及其应用热处理工艺是一种通过加热、保温和冷却等操作，改变材料的内部组织和性能的方法。
在热处理工艺中，表面淬火处理是一项重要的技术，它通过在材料表面形成硬度高、耐磨性好的淬硬层，提高材料的使用寿命和性能。
本文将重点探讨表面淬火处理的原理、方法以及在工业生产中的应用。
一、表面淬火处理的原理表面淬火处理是指在材料表面形成具有淬硬层的过程。
其原理是利用材料的相变规律，通过加热材料到相应的温度，使固态材料转变为奥氏体相，然后迅速冷却以保持其固体态，从而在材料表面形成淬硬层。
表面淬火处理的原理是基于材料的相变规律，也称为固溶-析出相变原理。
通过加热材料到固溶温度以上，使固溶体中的溶质原子溶解在基体中，形成固溶体。
随后迅速冷却使得不同原子浓度的固溶体开始析出，形成新的相，从而使材料表面形成淬硬层。
二、表面淬火处理的方法表面淬火处理有多种方法，常见的包括火焰淬火、电火花淬火和激光淬火等。
1. 火焰淬火火焰淬火是利用高温火焰对材料进行加热，然后迅速冷却进行淬火处理的方法。
通过喷射高温火焰使材料表面快速加热，然后利用喷射介质（如水）迅速冷却，使材料产生高温和高压的效果，形成淬硬层。
2. 电火花淬火电火花淬火是一种利用电放电产生的高温和高压作用在材料表面进行淬火处理的方法。
通过在材料表面施加高压电流，产生高温电弧和高能量火花，使材料表面瞬间加热至高温状态，然后迅速冷却，形成淬硬层。
3. 激光淬火激光淬火是利用激光束对材料表面进行加热，然后快速冷却的方法。
激光束能够精确聚焦在材料表面，产生高温和高能量的作用，使材料表面快速加热，然后通过冷却介质的喷射迅速冷却，形成淬硬层。
三、表面淬火处理的应用表面淬火处理在工业生产中有广泛的应用，主要体现在以下几个方面。
1. 增加材料的硬度和耐磨性表面淬火处理可以使材料在表面形成高硬度和耐磨性的淬硬层，提高材料的硬度和耐磨性。
这对于一些工作条件苛刻、需要耐磨性能的零件非常重要，如汽车发动机的曲轴、凸轮轴等。
45钢表面淬火工艺
45钢表面淬火工艺45钢是一种低碳合金结构钢，在工业生产中广泛应用于制造机械零部件和汽车零配件等高强度要求的产品。
为了提高45钢的硬度和耐磨性，常常采用表面淬火工艺进行处理。
表面淬火是一种通过加热和冷却的方式，使钢材表面处于高温和低温的循环过程中，达到提高材料硬度和耐磨性的目的。
对于45钢来说，表面淬火工艺可以大大提高其使用寿命和耐久性。
表面淬火工艺是一个复杂的工艺过程，包括预热、加热、保温、冷却等多个步骤。
首先是预热，通过将钢材加热到一定温度，使其达到适合淬火的状态。
然后，将钢材放入淬火介质中进行加热处理，使其达到一定的温度。
在此过程中，钢材的表面会发生相变，形成马氏体，从而提高材料的硬度和耐磨性。
在保温过程中，钢材需要在一定的温度下停留一段时间，使得马氏体的转变尽可能充分。
这样可以确保淬火工艺的效果，提高材料的硬度。
最后是冷却过程，钢材从高温状态转变为低温状态。
冷却介质的选择对于淬火效果至关重要。
一般来说，水作为淬火介质能够快速冷却钢材，提高材料的硬度和耐磨性。
但同时，也容易产生内应力。
因此，需要根据具体情况选择合适的冷却介质，以保证表面淬火过程的效果。
在实际应用中，表面淬火工艺需要严格控制加热和冷却的温度、时间等参数，以确保所需的淬火效果。
在45钢的表面淬火过程中，加热温度通常控制在800℃左右，保温时间大约为15-30分钟。
冷却介质一般选择水，冷却速度应根据钢材规格和要求进行调整。
通过表面淬火工艺，可以显著提高45钢的硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命。
这对于一些高强度要求的零部件和配件来说，具有非常重要的意义。
表面淬火工艺的应用广泛，不仅可以用于45钢，也可适用于其他合金结构钢。
总结来说，表面淬火是一种通过加热和冷却的方式，提高钢材硬度和耐磨性的工艺。
45钢作为一种低碳合金结构钢，在工业生产中常常采用表面淬火工艺进行处理，以提高其使用寿命和耐久性。
表面淬火工艺包括预热、加热、保温、冷却等多个步骤，需要严格控制各个参数以确保淬火效果。
表面处理第四、五讲表面淬火及表面形变强化
（1） 激光淬火组织 相变硬化区：极细的马氏体； 过渡区：为复杂的多相组织； 基体：原始的基体组织。
图4－7 45钢表面激光淬火 区横截面金相组织
（2） 激光淬硬层的硬度（1）
图4－8 45钢激光淬火区显微 硬度与淬硬层深度的关系
激光淬硬层的硬度（2）
因极快速的加热和冷却，致使激光淬硬层的硬度比常规淬 火高15％～20％。淬硬层的硬度与和钢的淬硬性有关。
超高频冲击淬火 27.12 MHz
(10-30) kW/cm2 (1 ~ 500) ms
(0.05 ~ 0.5) mm 自身冷却
极细针状马氏体 极小
感应加热淬火新技术（2）
2 双频感应加热淬火
对于凹凸不平的工件可采用两种频率交替加热， 较高频率加热时，凸出部位温度较高；较低频率 加热时，低凹部位温度较高。这样可达到均匀硬 化的目的。
2 表面淬火层的性能（1）
（1） 表面硬度：经高频加热淬火的工件其表面硬度比普通 淬火高2～5个HRC。这是由于表面淬火晶粒细化和高的残余 压应力。
表面淬火层的性能（2）
（2） 耐磨性：高频淬火件的耐磨性比普通淬火要高。这是 由于淬硬层中马氏体晶粒极为细小，碳化物高度弥散，淬硬 层硬度和强度都比较高。
1.0 1.75 4.0
* 2.0
空气与燃料 气体体积比
—
9.0 25.0
* —
3 火焰加热淬火方法（1）
为了使工件表面加热均匀,可采取如下方法：
（1） 旋转法：火焰喷嘴 或工件旋转。
适合中小型工件。
火焰加热淬火方法（2） （2） 推进法：工件和火焰喷嘴做相对移动。
适合导轨、大齿轮等工件；
火焰加热淬火方法（3）
4 激光淬火的工艺参数
淬火的工艺流程
淬火的工艺流程
《淬火工艺流程》
淬火是一种金属材料加工工艺，通过在高温下迅速冷却金属材料，使其表面或整体达到一定的硬度和强度，从而提高其耐磨性和使用寿命。
淬火广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
淬火工艺流程一般包括以下几个步骤：
1. 预热：将金属件放入炉内进行预热，使金属材料温度均匀升至一定温度。
预热的目的是为了降低材料的内应力，使金属件在淬火过程中不易产生裂纹。
2. 淬火介质选择：根据金属材料的种类和要求的硬度，选择合适的淬火介质。
一般常用的淬火介质有水、油、盐水等。
3. 加热：将金属件送入淬火炉中进行加热至一定温度。
不同的金属材料和要求的硬度需要的加热温度也不同。
4. 淬火：当金属材料达到一定温度后，迅速将其放入淬火介质中，进行快速冷却。
淬火的过程中，要保证金属件表面和内部温度均匀，以确保达到理想的硬度和强度。
5. 温度回火：淬火后的金属材料容易产生内应力，为了消除这些应力并提高金属材料的韧性和塑性，需要进行温度回火处理。
回火温度和时间根据金属材料的种类和要求的性能而定。
通过以上工艺流程，金属材料可以达到较高的硬度和强度，提高其使用寿命和耐磨性。
淬火工艺的不断改进和完善，对于提高金属材料的性能和扩大其应用范围具有重要意义。
四、表面淬火
5、回火工艺
感应加热淬火后一般只进行低温回火。
其目的是为了降低残余应力和脆性，而又不致降低硬度。一般采 用酶回火方式有炉中回火、自回火和感应加热回火．
二、表面淬火的组织与性能 1.表面淬火的金相组织
钢件经表面淬火后的金相组织与 钢种、淬火前的原始组织及淬火加热 时沿截面温度的分布有关。最简单的 是原始组织为退火状态的共析钢。淬 火以后金相组织应分为三区，自表面 向心部分别为马氏体区 (M) (包括残 余奥氏ห้องสมุดไป่ตู้)， 马氏体加珠光体 (M十P) 及珠光体 (P)区。 2.表面淬火的性能
3．提高加热速度可显著细化奥氏体晶粒．
快速加热时，过热度很大，奥氏体晶核不仅在铁素体一碳化物 相界面上形成，而且也可能在铁素体的亚晶界上形成，因此使奥 氏体的成核串增大。又由于加热时间极短，奥氏体晶粒来不及长 大．当用超快速加热时，可获得超细化晶粒。
4．快速加热对过冷奥氏体的转变及马氏体回火有明显影响．
感应加热方式：一种称同时加热法，即对工件需淬火表面同时 加热，一般在设备功率足够、生产批量比较大的情况下采用； 另一种称连续加热法，即对工件需淬火部位中的一部分同时加热， 通过感应器与工件之间的相对位移速度来实现。
4、冷却方式和冷却介质的选择
最常用的冷却方式是喷射冷却法和漫液冷却法。
喷射冷却法即当感应加热终了时把工件置于喷射器之中，向工件喷 射淬火介质进行淬火冷却。其冷却速度可以通过调节液体压力、温 度及喷射时间来控制。
漫液淬火法即当工件加热终了时，浸入淬火介质中进行冷却。对 细，薄工件或合金钢齿轮，为减少变形、开裂，可将感应器与工件 同时放入油槽中加热，断电后冷却，也称为埋油淬火法。
5、回火工艺
感应加热淬火后一般只进行低温回火。其目的是为了降低残余应 力和脆性，而又不致降低硬度。一般采用酶回火方式有炉中回火、 自回火和感应加热回火．
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淬火.退火.正火工艺
◆表面淬火
• 钢的表面淬火
有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
• 感应加热表面淬火
感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。
感应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点：
1.热源在工件表层，加热速度快，热效率高
2.工件因不是整体加热，变形小
3.工件加热时间短，表面氧化脱碳量少
4.工件表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。
有利于发挥材料地潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命
5.设备紧凑，使用方便，劳动条件好
6.便于机械化和自动化
7.不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。
• 感应加热的基本原理
将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场，在工件中相应地产生了感应电动势，在工件表面形成感应电流，即涡流。
这种涡流在工件的电阻的作用下，电能转化为热能，使工件表面温度达到淬火加热温度，可实现表面淬火。
• 感应表面淬火后的性能
1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3 个单位（HRC）。
2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ＝（10～20）％D。
较为合适，其中D。
为工件的有效直径。
◆退火工艺
退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
• 退火的目的
①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。
③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
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