热处理工艺培训.pptVIP

概述 定义 钢的热处理是指钢在固态下采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺。 目的 消除毛坯（如铸件、锻件）中缺陷，改善其工艺性能，为后续工序加工做好准备； 显著提高钢的力学性能，从而充分发挥钢材的潜力，提高零件的使用性能和使用寿命。 概述 分类 根据加热和冷却的方法不同，常用热处理方法大致分类如下： 概述 在生产中，一般常把热处理分为预备热处理和最终热处理两类。一般比较重要的零件制造过程大致是： 概述 基本热处理工艺曲线 热处理的方法虽然很多，但任何一种热处理工艺都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。下图为基本的热处理工艺曲线。 概述 普通热处理的定义 退火：将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为完全退火、等温退火、均匀化退火、球化退火和去应力退火等几种。 正火：将工件加热到相变点（Ac3、Accm）以上完全奥氏体化后，再在空气中冷却以得到以较细珠光体为主的组织的热处理工艺。 正火实质上是退火的一个特例，两者区别主要在于正火的冷却速度较快。正火与退火相比，钢的力学性能较高，生产周期短，能耗少。因此在满足要求的条件下，优先考虑采用正火。 概述 淬火：将工件加热到Ac3或Ac1点以上某一温度，保温一定世间使其奥氏体化后，以大于马氏体临界冷却速度进行快速冷却，从而发生马氏体转变的热处理工艺。它是强化钢材的最重要的热处理方法。 回火：将淬火后工件重新加热到A1以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 淬火后马氏体在不同温度下可获得不同组织，从而有不同的力学性能，以满足各类零件的使用要求。所以一般淬火后必须要进行回火，淬火是为回火做好组织准备，回火则决定了工件热处理后的最终组织与性能。 按回火的温度范围，可将回火分为低温（150-250℃）、中温（350-500℃） 、高温（500-650℃）回火。调质就是指将淬火加高温回火相结合的热处理。 气体渗碳技术介绍 概述 渗碳是把钢件置于渗碳介质（称为渗碳剂）中，加热到单相奥氏体区，保温一定时间，使碳原子渗入钢表层的化学热处理工艺。根据渗碳剂的不同可分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳。 许多重要零件（如变速箱轴、齿轮等）都是在变动载荷、冲击载荷、很大接触应力和严重磨损条件下工作的，因此要求零件表面具有高硬度、耐磨性及疲劳极限，而心部具有较高的强度和韧性。采用渗碳淬火加低温回火后，可在零件表层和心部分别获得高碳和低碳组织，使高碳钢和低碳钢的不同性能结合在一个零件上，满足了使用性能的要求。 现在气体渗碳设备一般选用可控气氛箱式多用炉或带有可控气氛加热室和密封淬火油槽的推盘连续炉生产线来进行渗碳淬火，工件无脱碳，无氧化，表面质量高。 使用了现代传感技术和计算机控制技术，使碳势控制和过程控制完全通过计算机监控运行，提高了控制精度。使工件表面含碳量、碳浓度分布、渗层深度、金相组织都能比较精确的控制，质量稳定性好。 气体渗碳技术介绍 气体渗碳原理 渗碳反应： 各种气氛在炉内存在着多种化学反应，但对渗碳过程起到关键作用的反应主要有： 2CO=CO2+【C】 CO=1/2 O2+【C】 CO+H2=H2O+【C】 CH4=2H2+【C】 气体渗碳技术介绍 渗碳过程，可分为三个阶段： 气氛中形成CO、CH4等渗碳组分； 供碳组分传到渗碳零件表面，在表面吸附、反应，产生活性碳原子渗入到钢铁表面。 渗入零件表面的碳原子向内部扩散，随着不断的吸附扩散，形成一定碳浓度梯度的渗碳层。 气体渗碳技术介绍 与渗碳过程有关的重要参量： 碳势CP 是指炉内含碳气氛在一定温度下与钢铁工件表面的奥氏体之间达到动态平衡时，钢的表面达到的含碳量。一般采用低碳钢薄片测量。将厚度小于0.1mm的低碳钢箔片置于某一温度的渗碳介质中，进行穿透渗碳，测定箔片的含碳量，即为该渗碳介质在该温度下的碳势。 碳传递系数β表征渗碳界面反应速度的常数，它的定义为单位时间内从炉气转移到钢件单位表面积上的碳量，是渗碳过程的动力学因素，它与渗碳温度、渗碳介质、渗碳气氛组成有关。 气体渗碳技术介绍 气体渗碳常用的可控气氛： 发生炉制备的吸热式气氛 该气氛常用天然气（CH4）或丙烷（C3H8）与空气混合后在一定的流速下通过装有镍触媒的反应器在1050℃高温下进行化学反应生成。 （1）以天然气为原料气的化学反应式： 2CH4+(3.76N2+O2)=2CO+3.76N2+4H2 （2）以丙烷为原料气的化学反应式： 2C3H8+3(3.76N2+O2)=6CO+11.28N2+8H2 该气氛制备需要单独的吸热式气体发生器。 气体渗碳技术介绍 氮-甲醇气