《钢的表面热处理》PPT课件.ppt

钢的表面热处理,1、钢的普通热处理包括哪些工艺?正火、退火、淬火和回火，统称“四把火”。2、什么是调质？调质处理后钢的组织和性能怎样？淬火后高温回火的复合热处理工艺称调质。调质后的组织为回火索氏体，具有综合力学性能。3、什么是钢的淬透性？钢在淬火条件下得到M组织或淬透层深度的能力，是钢的固有属性。,温故知新,截面较大、形状复杂以及受力较苛刻的螺栓、拉杆、锻模、锤杆等工件，要求截面机械性能均匀，应选用淬透性好的钢。,心部：硬度低，韧性高,在生产中，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，有较高的耐磨性和疲劳强度；而心部要求有较好的塑性和韧性。,表面：硬度高，耐磨,表面和心部性能要求不同的零件实例,在这种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处理方法，都有不能满足其要求。,低碳钢：可满足心部要求，表面要求不能满足；高碳钢：可满足表面要求，心部要求不能满足；,解决这一问题的方法是表面热处理和化学热处理,仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺称为表面热处理,也叫表面淬火。,化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。,让我们首先学习一下表面热处理吧。,表面淬火,按照实现方式，表面淬火可分为：感应加热表面淬火 火焰加热表面淬火 激光加热表面淬火,感应加热表面淬火,原理分类应用特点,感应加热表面淬火原理,感应线圈中通以交流电时，即在其内部和周围产生一与电流相同频率的交变磁场。若把工件置于磁场中，则在工件内部产生感应电流，并由于电阻的作用而被加热。由于交流电的集肤效应，靠近工件表面的电流密度大，而中心几乎为零。工件表面温度快速升高到相变点以上，而心部温度仍在相变点以下。感应加热后，采用水、乳化液或聚乙烯醇水溶液喷射淬火，淬火后进行180-200低温回火，以降低淬火应力，并保持高硬度和高耐磨性。,电流频率与淬硬深度的关系,在淬火温度状态下，电流透入的深度与感应电流的频率有关，如下式所示：,感应加热表面淬火分类,感应加热表面淬火应用范围,一般用于中碳钢和中碳低合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。用于齿轮、轴类零件的表面硬化，提高耐磨性。为零件心部的性能，感应加热淬火的预备热处理常采用正火或调质。感应加热淬火零件的加工工艺路线为：下料-锻造-调质或正火-切削加工-感应加热淬火+低温回火-精加工-检验,感应加热表面淬火特点,高频感应加热时，钢的奥氏体化是在较大的过热度（Ac3以上80150)进行的,因此晶核多,且不易长大，组织细小。表面层淬得马氏体后,由于体积膨胀在工件表面层造成较大的残余压应力,显著提高工件的疲劳强度。因加热速度快，没有保温时间，工件的氧化脱碳少。另外，由于内部未加热，工件的淬火变形也小。加热温度和淬硬层厚度（从表面到半马氏体区的距离）容易控制，便于实现机械化和自动化。工艺设备较贵，维修调整困难，对于形状复杂的零件的感应器不易制造。,火焰加热表面淬火,火焰加热表面淬火是用乙炔氧或煤气氧等火焰加热工件表面，进行淬火。火焰加热表面淬火和高频感应加热表面淬火相比，具有设备简单，成本低等优点。但生产率低，零件表面存在不同程度的过热，质量控制也比较困难。因此主要适用于单件、小批量生产及大型零件（如大型齿轮、轴、轧辊等）的表面淬火。,火焰加热表面淬火示意图,