表面热处理与化学热处理329(VIP).pptVIP

表面热处理及化学热处理;主要内容;1 表面热处理;1 表面淬火技术的原理和特点;（3）适用范围 碳含量在0.35%—1.20%的中、高碳钢； 基体相当于中碳钢的普通灰铁、球铁、可锻铸铁、合金铸铁； 中碳钢与球铁最适合。;中碳钢最适合表面淬火的原因;二、表面淬火技术与常规淬火技术的区别;三、表面淬火层的组织与性能;2、表面淬火层的性能 硬度比普通淬火工艺高2-5HRC； 耐磨性比普通淬火好； 提高轴类零件的疲劳强度； 缺口敏感性下降。 ;（1）原理：工件放在有足够功律的输出的感应线圈中，在高频交流磁场作用下，产生很大感应电流，由于集肤效应而集中分布于工件表面，使受热区迅速加热到钢的相变临界温度之上，然后在冷却介质中快速冷却，使工件表层获得马氏体。 ;高频(200~300KHz), δ=0.5~2mm 中频(2500~8000Hz), δ=2~5mm 工频(50Hz), δ=10~15mm; ① 过热度大 ② 细小隐晶M组织，高2～3HRC ③ 表层存在很大的残余压应力 ④ 无氧化、脱碳，工件变形很小 ⑤ 易于实现机械化与自动化;缺点： ①设备较贵； ②易产生尖角效应——尖角棱边过热； ③形状复杂零件处理困难。;感应加热表面淬火实物及示意图;2 火焰加热表面热处理;优点： 设备简单，成本低，方法灵活，简便易行。 缺点： 生产率低，易过热，质量难控制，不均匀。 应用： 适于单件、小批量及大型零件局部表面淬火。;激光器;(1)定义：激光快速扫描工件表面，表面薄层急剧升温到相变点以上，激光移开后，高温薄层在基底冷却下，进行自冷淬火，从而产生相变硬化。 ;（2）影响淬硬层的主要因素;① 生产率高 ② 变形很小，局部表面 ③ 过热度大(50~200℃)，硬度高 ④ 无介质、无污染 ⑤ 不接触、光能照到就能淬火 ⑥ 易于自动化;Date;Date;碳钢：20、35、40、45、T10、T12 合金结构钢：40Cr、30CrMnSiA、 40CrNiMoA、38CrNi3MoV 合金工具钢：GCr15、9SiCr，9CrWMn、CrWMn，4Cr5MoV1Si、 W302， W6Mo5Cr4V2、 W18Cr4V、 M42、W9Mo3Cr4V、R18、R6M5K5 不锈钢：2Cr13 铸铁：HT200、HT300、QT400-17、QT600-2 硬质合金：YG8、YG20 钛合金：TC4，铝合金：;火车缸套;柴油机缸套淬火; 抽油泵???;激光硬化区的表面形貌;激光硬化区的横截面及深度;激光相变区的金相组织;硬化层的重叠;搭接区的金相组织;（1）定义：将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使介质中的一种或几种元素原子渗入工件表面，以改变钢件表层化学成分和组织的热处理工艺。 渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗铝;（4）三个基本过程 ①介质的分解：形成活性原子； ②表面吸收和溶解：形成固溶体或化合物； ③原子扩散：形成一定的扩散层。;（1）渗碳：活性碳原子［C］渗入钢的表层。 （2）目的：增加表面C含量，淬火＋低温回火， 　　　　表面硬，心部韧 ;（5）工艺： 900~950℃，1h, 0.5mm； 4h, 1mm 渗碳层厚度：从表面到过渡层的一半处，0.5~2.5mm;问题：缓冷组织？ P+碳化物、P、P+F，原始组织。;气体渗碳炉;低碳钢缓冷后的显微组织;Date;（3）工艺： 气体渗氮 2NH3→3H2+2[N] 200℃以上;（4）特点： ① 氮化温度低 500~600℃ ② 时间长 20~50h，厚度 0.3~0.5mm 催化剂（苯、苯胺、氯化胺等）↑0.3~3倍 ③ 氮化前钢件须调质处理;Fe-N相图 ;38CrMoAl钢氮化工艺曲线图 ;（6）性能： 硬度高（1000HV~1100HV），很高的耐磨性和热硬性 表面压应力，↑疲劳强度 温度低，零件变形小 耐蚀性好;3 碳氮共渗;几种表面热处理和化学热处理的比较;谢谢！