气体渗碳工艺过程.ppt

* 　钢的化学热处理简介 　　化学热处理是将金属或合金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。 化学热处理的基本过程 * 　　一、钢的渗碳 渗碳是为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。 气体渗碳设备 * 　　一、钢的渗碳 渗碳是为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。 气体渗碳工序 * 　　一、钢的渗碳 渗碳是为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。 气体渗碳工艺过程 * 　　一、钢的渗碳 　　渗碳用钢、渗碳后组织、性能及用途 　　Wc＝0.15％～0.2％的低碳钢或合金渗碳钢 * 　　一、钢的渗碳 　　经渗碳后淬火、低温回火： 表层：回火高碳马氏体，高的硬度和耐磨性 心部： 没淬透时，原有低碳钢组织（F+P），高的塑性和韧性 淬透时，回火低碳马氏体，高的强度和韧性 　　渗碳主要用于承受较大冲击载荷和在严重磨损条件下工作的零件。 * 　　二、钢的渗氮（氮化） 　　渗氮是在一定温度下于一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。 　　气体渗氮 渗氮温度：500～560℃ 氨的分解：2NH3 3H2+2［N］ 渗氮层深度：0.1～0.6 mm 渗氮用钢：38CrMoAl * 　　二、钢的渗氮（氮化） 　渗氮特点： 　　1、渗氮温度低，渗氮后工件变形小； 　　2、渗氮层硬度很高（1000～1200HV），耐磨性好； 　　3、渗氮层存在压应力，耐疲劳性好； 　　4、渗氮层致密，有较好的耐蚀性 　　5、渗氮时间长、成本高 　　7、渗氮层很薄，脆性大，不宜承受集中重载荷。 　　渗氮用途： 　　渗氮主要用于耐磨性和精度要求高的精密零件、承受交变载荷的重要零件及较高温度下工作的耐磨零件，如镗床主轴、高速精密齿轮、发动机气缸、阀门等。 * 　　二、钢的渗氮（氮化） 离子氮化 * 　　二、钢的渗氮（氮化） 离子氮化设备及构造 * 　　二、钢的渗氮（氮化） 离子氮化过程 * 　　二、钢的渗氮（氮化） 氮化层金相组织 * 　　二、钢的渗氮（氮化） 离子氮化效果 * 　　三、其他化学热处理 　　1．碳氮共渗（氰化） 　　适用：低碳钢、合金钢，用于汽车、拖拉机上齿轮、轴类零件等。 　　2．渗硼 　　适用：钢、铸铁等，用于冷、热模具，效果较好。 　　3．渗硫 　　适用：轻负荷、低速运动的工件，也可作刀具的补充处理。 　　4．渗铝 适用：低、中碳钢渗铝后可代替不锈耐热钢使用。 * 　　三、其他化学热处理 　　5．渗铬 　　适用：可代替铬不锈钢。 　　6．硫、碳、氮共渗 　　适用：钢、铸铁制工件,如刀具。 　　7．碳、氮、硼共渗 　　适用：碳钢及低合金钢结构件。 * 热处理是通过加热、保温和冷却来实施的。 热处理发展主要趋势是不断改革加热和冷却技术，发展真空热处理、可控气氛热处理、高能束表面加热，形变热处理等，以及创造新的淬火介质和新的化学热处理工艺。 * 　　一、真空热处理 　　真空热处理是在低于1×105 Pa（通常是 10-1－10-3Pa）的环境中加热的热处理工艺。 它包括真空淬火、真空退火和真空回火等。 　　目前主要用于工模具和精密零件的热处理。 　　二、可控气氛热处理 　　可控气氛热处理是为达到无氧化、无脱碳或按要求增碳，在成分可控的炉气中进行的热处理。 * 　　三、高能束热处理 　　高能束热处理是利用激光、电子束、等离子弧、感应涡流或火焰等高功率密度能源加热工件的热处理工艺总称。 　　激光热处理加热速度快、时间短，变形极小；冷却快，晶粒细，显著提高表面硬度和耐磨性。主要用于精密零件的局部表面淬火，也可对微孔、沟槽、盲孔等部位进行淬火。 * 　　四、形变热处理 　　形变热处理是将塑性变形和热处理结合，以提高工件力学性能的热处理工艺。 　　形变热处理种类很多，以高温形变热处理为例。将钢加热到奥氏体区域，进行塑性变形，然后立即淬火和回火。 高温形变热处理适宜于形状简单的零件或工具，如连杆、曲轴、模具、刃具等。 　　五、研制新型淬火冷却介质 　　目的是寻找淬透能力强、变形小、污染少、成本低的淬火介质。 * 　　六、计算机在热处理中的应用 　　微型机首先用于热处理工艺基本参数（如炉温、气氛、时间与真空度等）及设备动作的程序控制；进而扩展到整条生产线（如包括渗碳、淬火、清洗与回火的整条生产线）的控制；发展到计算机辅助热处理工艺最优化设计和在线控制，以及建立热处理数据库，为热处理计算机辅助设计及性能预测提供了重要支持。