3-零件表面热处理.pptVIP

表面渗铬可以提高零件的抗腐蚀和耐磨性能，同时又具有较好的抗疲劳性能，不仅可以有效地应用在化工、冶金工业上代替铬不锈钢，而且也可以用来保护精密零件； 表面渗铝可以提高钢的抗氧化性能，用低碳钢和中碳钢经渗铝之后来代替耐热钢和耐热合金，用于热处理炉的底板、热电偶套管、盐浴坩埚和辐射管等； 表面渗锌可用来改进在正常大气环境下的抗腐蚀性能； 表面渗硅表面防护，可以达到跟高硅耐蚀铸铁相同的含硅量(14%~16%Si)，渗硅层的性能与高硅耐蚀铸铁相近，在硫酸、硝酸以及300℃以下的盐酸中具有一定的耐蚀性。 基本原理：含有渗入元素的介质分解产生活性态原子，被零件表面吸附并通过扩散逐渐渗入材料中。 目前，渗金属的化学热处理工艺，特别是多元共渗工艺，如碳、氮、硼三元共渗，已在石油机械(如公锥、母锥)、冷作模具(如拉丝模、冷冲模等)等领域显示出较大的优越性。 可以预计，渗金属方法将会在21世纪有良好的发展和应用前景。 综上所述，表面热处理技术是当代工业领域中行之有效的表面强化技术，它将对零件表面的硬化要求与对零件心部的韧化要求有机地统一了起来，开辟了表硬内韧的新领域。 零件表面热处理技术将会随着社会的进步、科学技术的发展在广度和深度方面获得深入的发展，并能更好地促进科技的更大发展。 请列举几种使金属零件“表硬内韧”的热处理方法！ * 在钢的固态温度下，向零件表面渗入金属或非金属元素，以改变零件表层的化学成分和组织结构，改善零件表面性质的热处理工艺方法称为化学热处理。 将零件置于化学活性介质中，在钢的固态温度下，向零件表面层渗入金属或非金属元素，以改变零件表层的化学成分和组织结构，改善零件表面性质的热处理工艺方法称为化学热处理。 最常用的化学热处理方法有渗碳、氰化、氮化等工艺方法。 我们还是按前面所说的传动齿轮是怎样用这一招来达到三高要求的吧! 气体渗碳炉是用电阻丝加热的电炉，将齿轮成串地放进耐热罐中。 若把炉子升温到920℃左右，往炉子里滴入煤油、甲苯等渗碳剂（碳氢化合物）。 在高温及氧气缺乏的条件下，碳氢化合物将分解为C和H等。 在高温条件下，C原子将成为活性[C]，吸附在齿轮的表面，而氢等废气将排出炉外，在排废气管上点火燃烧。 在高温及缺氧条件下，碳氢化合物分解为具有活性的碳和氢。 吸附在齿轮表面上的活性碳[c]的浓度较高，高于齿轮材料中的碳浓度，就会发生碳的扩散，碳的扩散方向是由表及里。 在920℃炉温保温时，煤油或甲苯不断恒速滴入，炉内的活性碳浓度保持不变，废气不断排出燃烧，活性碳原子就会源源不断地渗入齿轮的表面层。 渗碳层的厚度与炉子的温度和渗碳时间有关。 渗碳过程由三个阶段组成：得到并保持动态平衡的活性碳浓度；活性碳在高温零件表面吸附；碳原子在零件表面层内的扩散。 根据经验，为了得到1.5mm的渗碳层，在920℃时需6.5h；温度提高到970℃时，需要5h。 齿轮经过920℃渗碳6.5h后，从炉中取出，在空气中自然冷却到室温，就得到深1.5mm的表层中碳含量高而里面碳含量低(原来的碳含量)的效果。 用齿轮的三高性能来衡量，仅渗碳处理还没有达到要求。 因为渗碳过程只是做了达到三高的成分条件准备。 渗碳以后还要将齿轮重新加热到800℃左右，热透后取出放到水(或油)中快速冷却，实现淬火。 淬火后，齿轮表层因碳含量高而得到很高的硬度，HRC≥58，而齿轮的心部硬度低，为HRC30~35。 淬火后，齿轮还要再进行150℃~180℃的低温回火处理，以消除表层的脆性。 这时，齿轮就达到了表层耐磨性高、强度高，而心部韧性高的三高要求了。 回想齿轮的气体渗碳过程就会发现，渗碳过程由三个阶段组成： 第一个阶段是渗碳剂在密封的炉内分解，得到有用的话性碳[C]，并且保持动态平衡的活性碳浓度； 第二个阶段是活性碳在高温零件表面吸附； 第三个阶段是碳原子在零件表面层内的扩散。 只要控制这三个阶段，即控制炉内的温度、炉内的渗碳气氛及渗碳时间三个要素，就能保证零件的渗碳质量。 控制炉内的温度、渗碳气氛及渗碳时间三个要素就能保证渗碳质量。 零件用钢的碳含量愈低，则渗碳速度愈快； 零件用钢的含碳量愈低，最后获得的心部韧性也愈高，即表硬内韧的特性就愈明显。 凡是需要进行渗碳处理的，如齿轮、花键轴的轴颈等，所用的钢应该是低碳（C质量分数≤0.30%）的碳钢或合金钢，如齿轮用钢2OCrMnTi、2OCr2Ni4A、l8Cr2Ni4WA钢等。 齿轮的渗碳热处理的生产周期长。 例如，要求有1.5mm渗碳层的渗碳温度为920℃，渗碳时间为7h~8h，渗碳后还要