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金属的表面处理 金属的表面强化工艺 供应链公司技术管理部 表面技术是一门广博精深和具有极高实 用价值的基础技术。也是一门新兴的边缘性科学。 人们研究、开发和使用表面技术已有很长的历史。 自上个世纪60年代以来，表面技术的发展异 常迅速。人们对传统表面技术进行一系列改进、 复合和创新，涌现了大量的现代表面技术，在冶 金、机械、电子、建筑、宇航、船舶、兵器、能 源、化工、轻工、仪表等各个工业部门有着广泛 的应用。世界各国都把表面技术列入重点发展的 科学技术。 一、表面热处理 1、表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及 心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化 后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 ? 表面淬火目的： ? ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ? ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的 塑性和韧性。即表硬里韧。 ? 适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。 轴 的 感 应 加 热 表 面 淬 火 ①表面淬火用材料 ⑴ 0.4-0.5%C的中碳钢。 含碳量过低，则表面硬度、耐磨性下降。 含碳量过高，心部韧性下降； ⑵ 铸铁 提高其表面耐磨性。 机床导轨 表面淬火齿轮 ②预备热处理 ⑴工艺： 对于结构钢为调质或正火。 前者性能高，用于要求高的 重要件，后者用于要求不高 回火索氏体 的普通件。 ⑵目的: 为表面淬火作组织准备； 获得最终心部组织。 索氏体 ③表面淬火后的回火 采用低温回火，温度不高于200℃。 回???目的为降低内应力，保留淬火高硬度、耐磨性。 ④表面淬火+低温回火后的组织 表层组织为M回；心部组织为S回(调质)或F+S(正火)。 感应加热表面淬火 感应淬火机床 ⑤表面淬火常用加热方法 ⑴ 感应加热: 利用交变 电流在工件表面感应巨大 涡流，使工件表面迅速加 热的方法。 感应加热 表面淬火 示意图 感应加热分为： 高频感应加热 频 率 为 250-300KHz ， 淬硬层深度0.5-2mm 中频感应加热 频率为2500- 8000Hz ， 淬 硬 层 深度2-10mm。 工频感应加热 频率为50Hz,淬硬 层深度10-15 mm 感应加热表面淬火 ⑵ 火焰加热: 利用乙炔火焰直 接加热工件表面的方法。成本低， 但质量不易控制。 火焰加热表面淬火 ⑶ 激光热处理: 利用高能量密 度的激光对工件表面进行加热的方 法。效率高，质量好。 激光表面热处理 火焰加热表面淬火示意图 2、化学表面热处理 化学热处理是将工件置于特定介质中加热保温，使 介质中活性原子渗 入工件表层从而改 变工件表层化学成 分和组织,进而改变 其性能的热处理工 艺。 ? 与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改 变其化学成分。 ? 化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法