工艺第4章钢的表面淬火ppt课件

1、l实践工业消费中，零件的外表和心部接受不实践工业消费中，零件的外表和心部接受不同的应力，要求具有不同的性能。同的应力，要求具有不同的性能。第四章第四章 钢的外表淬火钢的外表淬火l外表要求高强度高外表要求高强度高硬度，耐磨性，疲劳硬度，耐磨性，疲劳极限，而心部要坚持极限，而心部要坚持足够的塑性，韧性，足够的塑性，韧性，以接受一定的冲击力。以接受一定的冲击力。第一节 钢的外表淬火的目的分类及运用l 概念：外表淬火是指被处置的工件在外表有限深概念：外表淬火是指被处置的工件在外表有限深度范围内度范围内, ,加热到相变点以上加热到相变点以上, ,然后迅速冷却，在然后迅速冷却，在工件外表一定深度范围内到达

2、淬火目的的热处置工件外表一定深度范围内到达淬火目的的热处置工艺。工艺。l 简单的说，外表淬火是将钢快速加热至临界温度简单的说，外表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。以上，然后快速冷却的过程。l 目的：在工件外表一定深度范围内获得马氏体组目的：在工件外表一定深度范围内获得马氏体组织，而其心部仍坚持着淬火前的组织形状调质织，而其心部仍坚持着淬火前的组织形状调质或正火形状，以获得外表层硬而耐磨，心部又或正火形状，以获得外表层硬而耐磨，心部又有足够塑性，韧性的工件。有足够塑性，韧性的工件。l分类根据加热的热源不同：分类根据加热的热源不同：l感应加热外表淬火感应加热外表淬火; ;l火

3、焰加热外表淬火火焰加热外表淬火; ;l电接触加热淬火电接触加热淬火; ; l电解液加热外表淬火电解液加热外表淬火; ; l激光加热外表淬火激光加热外表淬火; ;l电子束加热外表淬火。电子束加热外表淬火。根据交流电源的频率不同，可以分为三类：高频感应加热外表淬火；中频感应加热外表淬火；工频感应加热外表淬火。感应加热外表淬火表示图感应加热外表淬火表示图火焰加热外表淬火火焰加热外表淬火l运用运用l用于中碳调质钢或球铁制零件；用于中碳调质钢或球铁制零件；l低碳钢因效果不显著，很少运用；低碳钢因效果不显著，很少运用；l高碳钢由于脆性大，只在工具或高冷硬高碳钢由于脆性大，只在工具或高冷硬轧辊上。轧辊上。第

4、二节第二节 外表淬火工艺原理外表淬火工艺原理一、钢非平衡加热时的相变特点一、钢非平衡加热时的相变特点1 1、一定的加热速度范围内，临界点随加热速度的、一定的加热速度范围内，临界点随加热速度的添加而提高；添加而提高；(Ac3(Ac3和和AccmAccm极限极限1130)1130)2 2、奥氏体成分不均匀性随着加热速度的添加而增、奥氏体成分不均匀性随着加热速度的添加而增大；大；3 3、提高加热速度可显著细化奥氏体晶粒；、提高加热速度可显著细化奥氏体晶粒；4 4、加快加热对过冷奥氏体转变及马氏体回火有明、加快加热对过冷奥氏体转变及马氏体回火有明显影响。显影响。二、外表淬火的组织与性能二、外表淬火的组

5、织与性能1 1、外表淬火的金相组织、外表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。实验截面温度分布有关。淬火前为退火形状的共析钢淬火前为退火形状的共析钢外表淬火后的组织：外表淬火后的组织：表层：马氏体表层：马氏体M M；向内：珠光体向内：珠光体P P马氏体马氏体M M；心部：原始组织珠光体。心部：原始组织珠光体。淬火前为正火形状的淬火前为正火形状的4545钢钢外表淬火后的组织：外表淬火后的组织：表层：马氏体表层：马氏体M M；向内：铁素体向内：铁素体F F马氏体马氏体M M；再向内：铁素体再向内：铁素体F F珠光

6、珠光体体P P马氏体马氏体M M；心部：原始组织铁素体心部：原始组织铁素体F F珠光体珠光体P P 。思索：假设思索：假设4545钢外表淬火前为调质状钢外表淬火前为调质状 态，其外表淬火后的组织如何？态，其外表淬火后的组织如何？2、外表淬火后性能外表硬度：快速加热，激冷淬火后外表硬度比普通淬火高。缘由：奥氏体晶粒细化、成分不均匀。l 耐磨性：工件的耐磨性比普通淬火的高。l 缘由：l 奥氏体晶粒细化、成分不均匀；l 外表硬度高；l 外表处于压应力形状。l 疲劳强度：采用正确的外表淬火工艺，可以显著地提高零件疲劳强度：采用正确的外表淬火工艺，可以显著地提高零件的抗疲劳性能，降低缺口敏感性。的抗疲劳性能，降低缺口敏感性。l 缘由：缘由：l 外表强度提高；外表强度提高；l 外表构成很大的剩余压应力。外表构成很大的剩余压应力。l 例如：例如：l 40Cr40Cr，调质加外表淬火时疲劳极限，调质加外表淬火时疲劳极限-1-1324N/mm2,324N/mm2,而调质态而调质态为为235N/mm2235N/mm2，l 疲劳强度的提高与淬硬层深度有一定关系。疲劳强度的提高与淬硬层深度有一定关系。l 层浅，强化效果不显著；层浅，强化效果不显著；l 淬硬层深度添加，淬硬层深度添加，-1 -1 随层深的添加而增大；随层深的添加而增大；l 但淬硬层过厚时，外表剩余