钢的表面淬火(借鉴材料)

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表6.3 热处理工艺分类代号
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表 设计图上应注明的热处理要求
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热处理技术条件标注
• 三、热处理工序位置的确定 • (1)预先热处理 • (2)最终热处理 • 7.8.5 热处理工艺在机械制造中的应用举
例
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• （1）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ板
• （2）连杆螺栓
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• （3）蜗杆 • （4）锥度塞规
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• 通过本章的学习，并熟练掌握本章的知识， 将为下一章的学习奠定一个坚实的基础， 同时也是实际生产中用于指导生产必不可 少的理论基础。
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第七章 合金钢
• 7.1 合金元素在钢中的作用 合金钢中常用的合金元素有：锰（Mn)、硅
（Si)、铬（Cr)、钼（Mo)、钨（W）、钒 （V）、钛（Ti)、铌（Nb)、锆（Zr)、镍 （Ni) 稀土(RE)元素. 非碳化物形成元素: Ni Co Cu Si Ai N B 碳化物形成元素:Zr Nb Ti V W Mo Cr Mn Fe
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• 感应加热表面淬火的原理
图6.39 感应加热表面淬火原理示意图
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• 与普通加热淬火相比，感应加热表面淬火 有以下特点：
• ◆加热速度快 • ◆淬火质量好
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• ◆淬硬层深度易于控制，淬火操作也易实 现机械化和自动化，但设备较昂贵，主要 用于大批量生产。
• 感应加热淬火工件的常用工艺路线为：锻 造→退火或正火→粗加工→调质或正火→ 精加工→感应加热淬火→低温回火→磨削。
醇、丙酮等有机液体，这些物质在高温下 分解形成渗碳气氛。
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图4.29 滴注式气体渗碳示意图
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• ②固体渗碳 • 2）渗碳零件的表面含碳量和渗碳层深度 • 3）渗碳零件的热处理和性能
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图4.30 固体渗碳法
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二、 钢的渗氮
概念：渗氮俗称氮化，是指在一定温度下使活性氮原 子渗入工件表面的热处理工艺。
目的：通过渗碳及随后的淬火和低温回火，使表面 具有高的硬度、耐磨性和抗疲劳性能，而心部具有一定 的强度和良好的韧性配合。
渗碳方法：渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳和液体 渗碳。目前广泛应用的是气体渗碳法。
渗碳用钢：含碳量为0.1%—0.25%的低碳钢和低碳合 金钢。
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• 1）常用渗碳方法 • ①气体渗碳：在井式炉中滴入煤油、或甲
• 方法：是用激光束扫描工件表面，使工件 表面迅速加热到钢的临界点以上，而当激 光束离开工件表面时，由于基体金属的大 量吸热，使表面急速冷却，而无需冷却介 质。
• 淬硬层深度：0.3—0.5mm • 应用：形状复杂的工件，如工件的拐角、
沟槽、盲孔底部或深孔的侧壁进行处理。
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第九节 钢的化学热处理
第八节 钢的表面淬火
引言: 为了兼顾零件表面和心部两
种不同性能要求,生产中广泛采用 表面热处理的方法,即表面淬火和 化学热处理.
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一、 感应加热表面淬火 ：
用一定频率的感应电流使工件 表面被快速加热到淬火温度，并 立即喷水冷却的操作方法。
适用于含C 0.4%~0.5%的中碳 钢和中碳合金钢，如40，40Cr。
目的：是提高零件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、热 硬性和耐蚀性等。
渗氮方法：气体渗氮、离子渗氮等。生产中应用较多的是 气体渗氮。 渗氮用钢：优质碳素结构钢，如20，40等；一般合金结构 钢，如40Cr等；渗氮专用钢，如38CrMoAlA。
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• 1）气体渗氮
• ①气体渗氮件用钢、热处理及其性能 • ②气体渗氮的特点 • 2）离子氮化和软氮化
• (2)火焰加热表面淬火
• 火焰加热表面淬火就是利用氧-乙炔(或其他 可燃气)火焰对零件表面进行加热，随之淬 火冷却的工艺。
• 适用于含C 0.35%--0.7%的中碳钢和中碳合 金钢，如45，40Cr。
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• 二、火焰加热表面淬火
图6.40 火焰加热表面淬火示意图
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三、激光加热表面淬火
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的强化有着重要意义。并以此为依据，可确 定在实际生产中实施的普通热处理(退火、 正火、淬火、回火，俗称“四火”)以及表 面热处理、化学热处理等各种热处理工艺的 目的、特点和适用范围。
• 钢的淬透性是一重要的热处理工艺性能，是 生产中制订热处理工艺和选材的依据。表面 处理技术是材料进行表面强化、表面保护、 表面改性的非常有用的、廉价的、重要的手 段。
引言
1、概念：将钢置于一定温度的活性介质
中保温，使一种或几种元素渗入其表层， 以改变其化学成分、组织和性能的热处理 工艺。
化学热处理的三个基本过程：分解 吸收 扩散
2、分类：渗碳、渗氮、 碳氮共渗
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一、钢的渗碳
概念：将钢放入渗碳的介质中加热并保温，使活性碳 原子渗入钢的表层的工艺称为渗碳。
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• • 1） 强化铁素体和稳定奥氏体 • 2）形成合金碳化物
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图7.1(a) 合金元素对铁素体力学性能的影响
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图7.1 (b) 合金元素对铁素体力学性能的影响
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• 二合金元素对Fe-Fe3C • 1）使奥氏体相区温度范围发生变化
图7.29 热处理工艺应用举例
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• 本章小结
• 提高机械工程材料使用性能，改善其工艺 性能，最根本的途径是对材料实施强韧化 处理。本章概括性地论述了机械工程材料 强韧化途径及表面改性技术。钢铁材料最 基本的强韧化途径——热处理是本课程学 习的一个重点内容。利用铁碳相图和钢的 过冷奥氏体连续冷却转变曲线(过冷奥氏体 等温冷却转变曲线)，可以分析判断钢在不 同冷却条件下得到的转变产物的组织特征 与性能特点，其中马氏体相变是钢中最重 要的固态相变，马氏体这种坚硬的相对钢
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• 6.11 热处理零件结构的工艺性 • 常见的热处理缺陷 • (1)过热与过烧 • (2)氧化与脱碳 • (3)变形与开裂 • 一、热处理对零件结构设计的技术要求
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图7.27 热处理结构工艺性示意图
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• (1)避免尖角与棱角 • (2)避免厚薄悬殊的截面 • (3)采用对称，封闭结构 • (4)采用组合结构 • 二、零件热处理技术条件的标准 • 热处理工艺代号标注方法如下：