工程材料钢的淬透性资料

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20、20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo等
6. 渗碳件的加工工艺路线
下料 → 锻造 →正火 → 机加工 → 渗碳 → 淬火 → 低温回火 → 喷丸 →磨削
三、钢的氮化 四、氮碳共渗 五、碳氮共渗 六、其它化学热处理
七. 形变热处理
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的。但实际工件的淬透层深度却同时与J性与外在因 素(冷却条件,工件尺寸)有关。
图7-51 工件截面尺寸对淬透层深度的影响
第七节 钢的表面淬火
表面:强、硬、耐磨 工件若要求
心部:强韧综合性能好
一、表面淬火定义:
快速加热工件表面至奥氏体化,并立即淬火,使表 面获得 M 体而心部组织不变的HT工艺。
甲醇、乙醇、丙酮、 苯等
2. 渗碳工艺
包括: 渗碳温度和渗碳时间 渗碳温度: 900~9500C; 根据渗层厚度而定.
3. 渗碳后的热处理
(渗碳)+淬火+低温回火
常用的淬火方法
渗碳温度
Ar3(心部) Arcm(表面)
Ac1 缓 冷
来自百度文库回火
回火
a)预冷直接淬火
b)一次淬火 时间
渗碳件常用的淬火方法
1)预冷直接淬火法
4. 渗碳层的组织
渗碳层的缓冷组织(由表面至心部): 过共析组织(P+Fe3CⅡ)→ 共析组织(P)
→ 亚共析组织(P+F) 渗碳件渗碳后淬火及低温回火后的组织:
淬透时: M回+Cem少+A′(表面)+低碳M回(心部) 未淬透时: 表面:M回+Cem少+A′
心部:低碳M回+F+T/S
5. 常用的渗碳钢
➢ 优点:操作简便、生产效率高、成本低;减少 加热和冷却次数,故减小工件的淬火变形及表 面氧化脱碳。
➢ 应用:本质细晶粒钢(如20CrMnTi、20MnVB 钢等);载荷小、耐磨性要求较低的工件。
渗碳
装试样
预冷+油淬
清洗
回火
出试样
2)一次淬火法
渗碳后缓冷,重新加热淬火及低温回火。 目的: ➢防止Fe3CⅡ的过量析出
➢细化晶粒 ➢防止变形
淬火温度选择:应兼顾表面和心部的要求,通常: 心部性能要求较高时:TH > Ac3, 以↑心部性能 表面性能要求较高时:TH > Ac1, 以↑表面性能
应用:仅适用于本质细晶粒钢,如合金钢和不重要 的碳钢,碳钢的淬火温度比合金钢可适当低一些。
3) 低温回火(160~200℃) 消除淬火应力,↑韧性,保持高硬度与耐磨性。
二、加热方法
①感应加热:
②火焰加热
③接触加热、激光加热等
①感应加热 利用交变电流产生感 应电流的集肤效应, 在工件表面形成感应 电流,加热工件。
高频淬火:200~300KHz 中频淬火: 2.5~8KHz 工频淬火: 50Hz
②火焰加热
三、适合钢种
中碳钢或中碳合金钢(如45、40Cr)
四、表淬工件的典型制造工艺路线
2、淬硬性:指钢经淬火处理所能达到的最大硬 度值,主要取决于马氏体的含碳量。
C%↑→淬硬性↑ HRC
合金钢 碳钢
C%
五、J 性的实际意义
1、J性是零件选材和HT工艺制定的主要依据 如截面较大、形状复杂、受力大的重要零件 应选高J性钢,且需全部淬透使用 如外层受力大,心部受力小的轴类零件 应选较低J性钢 2、钢材的“尺寸效应” J性作为钢的工艺性能之一,是确定的,可以比较
1、J 性测定(末端淬火法):
2、J 性的表示方法
J性值法: J HRC d
J-淬透性值 d-测点到水冷端距离 HRC-d处的硬度
临界直径法:
D0x D0-临界直径 X -淬火介质
例,某钢D0水=20mm
表示该钢在水中淬火时,所能淬透的最大截面 直径为20mm
四、淬透性与淬硬性的区别
1、淬透性:主要取决于“C”曲线位置
适用钢种:WC=0.10~0.25%低碳钢、低碳合金钢 渗碳方法:固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳。
1. 渗碳方法简介
1)固体渗碳 ❖ 设备:
固体渗碳箱,箱式 电炉、反射式燃煤炉 ❖ 常用的渗碳剂:
木炭或骨炭等 ❖ 常用的催渗剂:
碳酸钡或碳酸钠
2) 气体渗碳
渗碳剂: 气态渗剂:天然气、
丙烷、煤气等. 液态渗剂:煤油、
渗剂分解出活性原子 →工件表面吸收活性原子 → 活性原子从工件表层向内部的扩散
常用化学热处理方法: 渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
二、钢的渗碳
定义:将钢件置于渗碳介质中加热、保温,使活性 碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
目的:使钢件表层获得高的硬度、耐磨性和疲劳强 度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性。
第六节 钢的淬透性
一、淬透性与淬透层(淬硬层)
1、淬透性:指钢经淬火获得M体的能力或钢淬火 获得淬透(硬)层深度(h)的能力。
2、淬透层深度:从工件表 面到50%M面层的距离。
3、淬硬性:钢淬火时能 达到的最高硬度。
二、影响淬透性的因素 化学成分、奥氏体化温度、未溶第二相等。
三、淬透性的测定与表示方法
下料
锻造
正火或退火
粗加工
调质 精加工 [表淬+低回] 精磨
调质处理+表面淬火+低温回火 五、工件表淬处理后的组织和性能
表面:细中C-M回, HRC50~55,强、硬、耐磨 心部: S回,HB200~250,强且韧
第八节 化 学 热 处 理
一、化学热处理
将工件置于特定的介质中加热、保温,使介质 中的活性原子渗入工件表层,以改变表层的化学成 分、组织和性能的一种热处理工艺。 化学热处理的基本过程:
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