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文档简介
实际工业生产中,零件的表面和心部承受不同的应力,要求具有不同的性能。第四章钢的表面淬火表面要求高强度高硬度,耐磨性,疲劳极限,而心部要保持足够的塑性,韧性,以承受一定的冲击力。第一节钢的表面淬火的目的分类及应用概念:表面淬火是指被处理的工件在表面有限深度范围内,加热到相变点以上,然后迅速冷却,在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。简单的说,表面淬火是将钢快速加热至临界温度以上,然后快速冷却的过程。目的:在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织,而其心部仍保持着淬火前的组织状态(调质或正火状态),以获得表面层硬而耐磨,心部又有足够塑性,韧性的工件。分类(根据加热的热源不同):感应加热表面淬火;火焰加热表面淬火;电接触加热淬火;电解液加热表面淬火;激光加热表面淬火;电子束加热表面淬火。火焰加热表面淬火第二节表面淬火工艺原理一、钢非平衡加热时的相变特点1、一定的加热速度范围内,临界点随加热速度的增加而提高;(Ac3和Accm极限1130℃)2、奥氏体成分不均匀性随着加热速度的增加而增大;3、提高加热速度可显著细化奥氏体晶粒;4、加快加热对过冷奥氏体转变及马氏体回火有明显影响。二、表面淬火的组织与性能1、表面淬火的金相组织其金相组织与钢种,淬火前的原始组织及淬火加热实验截面温度分布有关。淬火前为退火状态的共析钢表面淬火后的组织:表层:马氏体M;向内:珠光体P+马氏体M;心部:原始组织珠光体。淬火前为正火状态的45钢表面淬火后的组织:表层:马氏体M;向内:铁素体F+马氏体M;再向内:铁素体F+珠光体P+马氏体M;心部:原始组织铁素体F+珠光体P。2、表面淬火后性能表面硬度:快速加热,激冷淬火后表面硬度比普通淬火高。原因:奥氏体晶粒细化、成分不均匀。耐磨性:工件的耐磨性比普通淬火的高。原因:奥氏体晶粒细化、成分不均匀;表面硬度高;表面处于压应力状态。疲劳强度:采用正确的表面淬火工艺,可以显著地提高零件的抗疲劳性能,降低缺口敏感性。原因:表面强度提高;表面形成很大的残余压应力。例如:40Cr,调质加表面淬火时疲劳极限σ-1=324N/mm2,而调质态为235N/mm2,疲劳强度的提高与淬硬层深度有一定关系。层浅,强化效果不显著;淬硬层深度增加,σ-1
随层深的增加而增大;但淬硬层过厚时,表面残余压应力下降,σ
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