金材表面热处理.ppt

复习 你过关了吗 回火的种类 有什么区别 4 4钢的表面热处理 一 表面淬火二 化学热处理 汽车变速齿轮 传动齿轮轴 为什么要进行表面热处理 一 表面淬火 表面淬火 仅对工件表层进行淬火的热处理工艺 原理 通过快速加热 使钢的表层奥氏体化 在热量尚未充分传到零件中心时就立即予以冷却淬火 适用 中碳钢 中碳合金钢 方法 火焰加热表面淬火 感应加热表面淬火 电接触加热表面淬火 激光加热表面淬火 为什么只适用于中碳钢 那么低碳钢 高碳钢呢 只改变零件表面的组织性能 不改变其化学成分 1 火焰加热表面淬火 应用氧 乙炔 或其他可燃气体 火焰对零件表面进行快速加热并随之快速冷却的工艺 特点 加热温度及淬硬层深度不易控制 易产生过热和加热不均匀 淬火质量不稳定 不需要特殊设备 适用于单件或小批量生产 2 感应加热表面淬火 利用感应电流通过工件所产生的热效应 使工件表面受到局部加热 并进行快速冷却的淬火工艺 特点 1 加热速度快 2 淬火质量好 3 淬硬层深度易于控制 易实现机械化和自动化 适用于大批量生产 二 化学热处理 化学热处理 将工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层 以改变其化学成分 组织和性能的热处理工艺 不仅改变了钢的组织 而且表面层的化学成分也发生了变化 因而能更有效地改变零件表层的性能 根据渗入元素分 渗碳 渗氮 碳氮共渗 渗硼 渗金属等 1 化学热处理的过程 分解 吸收 扩散 介质发生化学分解 产生活性原子 活性原子被弓箭表面吸收 活性原子由表面向中心迁移 形成一定厚度的扩散层 2 钢的渗碳 钢的渗碳 将钢件置于渗碳介质中加热并保温 使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺 目的 提高钢件表层的含碳量 渗碳后处理 淬火及低温回火 工艺路线 锻造 正火 机械加工 渗碳 淬火 低温回火 分类 固体渗碳 盐浴渗碳 气体渗碳 注意 渗碳零件必须用低碳钢火低碳合金钢来制造 气体渗碳 将工件置于气体渗碳剂中进行渗碳的工艺 低碳钢渗碳后缓冷的渗碳层显微组织 由表面向中心 过共析组织 共析组织 亚共析组织 过渡层 中心仍为原来的亚共析组织 3 钢的渗氮 渗氮 在一定温度下 使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺 目的 提高零件表面的硬度 耐磨性 耐蚀性及疲劳强度 1 渗氮与渗碳相比具有以下特点 渗氮层具有很高的硬度和耐磨性 不用经过淬火 渗氮层具有渗碳层所没有的耐蚀性渗氮比渗碳温度低 所以工件变形小 渗氮工件的工艺路线 2 渗氮方法 气体渗氮 工件在气体介质中进行渗氮 它将工件放入密闭的炉内 加热到500 600 通入氨气 nh3 氨气分解出活性氮原子 离子渗氮 在低于一个大气压的渗氮气氛中 利用工件 阴极 和阳极之间产生的辉光放电现象进行渗氮的工艺 4 碳氮共渗 碳氮共渗 在一定温度下 将碳 氮原子同时渗入工件表层奥氏体中 并以渗碳为主的化学热处理工艺 以渗氮为主的称为氮碳共渗 具有很多优点 1 加热温度低2 零件变形小3 生产周期短4 渗层具有较高的硬度 耐磨性和疲劳强度 脆