金属加工工艺的研究.ppt

表面热处理 对于承受弯曲、扭转、冲击等动载荷,同时又承受强烈摩擦 的零件,如齿轮、曲轴、凸轮轴等,一般要求表面具有高的强 度、硬度、耐磨性和疲劳强度,而心部则应具有良好的综合机 械性能。 为了满足这种要求,可采用表面强化技术,使材料表面得到 强化 主要方法包括:a.表面热处理 b.化学热处理  表面热处理 钢的表面热处理 主要指钢的表面淬火。是通过对钢表面进行快速加热后,使 表层获得奥氏体组织,然后迅速冷却,使表层获得马氏体组织 而心部仍保持淬火前组织状态的一种热处理工艺方法 常用方法: 感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬 火、电解加热表面淬火。生产中广泛应用的是感应加热表面淬 火和火焰加热表面淬火 新发展起来的激光淬火、电子束淬火等  表面热处理 1感应加热表面淬火 由于感应加热和相变的速度极快,与普通淬火相比,淬火后 晶粒细小、硬度高、脆性低、变形小,且加热温度和淬硬层厚 度便于调节控制,易于实现机械化和自动化,生产效率高 ②火焰加热表面淬火 和感应加热表面淬火相比,火焰加热表面淬火所用设备简单 投资少,但是加热时易产生过热,淬火质量不稳定 适于用表面热处理方法进行表面强化的钢材为中碳钢和中碳 合金钢  表面热处理 钢的化学热处理 定义:把工件置于一定活性的介质中加热、保温,使介质分解 出活性元素渗入工件的表层,以改变表层的化学成分,从而使 表层与心部具有不同成分与组织性能的工艺方法,称为表面化 学热处理 作用:a.强化表面,提高零件的某些机械性能 如:表面硬度、耐磨性等 b.保护零件表面,提高某些零件的物理化学性能, 如:耐高温、耐腐蚀等 分类:一般以渗入的元素来命名 如:渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼以及多元 共滲等;实际生产中常见:渗C、滲N、CN渗三种 基本原理:分解→吸收→扩散三个基本过程组成  表面热处理 ①渗碳。渗碳是目前机械制造业中应用最广泛的一种化学 热处理方法。其工艺特点就是把钢件置于滲碳介质中去,加热 到900~950℃高温,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的 活性碳原子渗入到钢件表层,从而获得表层高碳、心部仍保持 原有成分的热处理工艺,按渗碳介质的不同,渗碳工艺分为固 体渗碳、液体渗碳和气体渗碳三种。其中气体渗碳方法应用广 ②渗氮。渗氮是把钢件置于渗氮介质中,加热到规定温度 保温足够时间后,渗氮介质中分解出的活性氮原子渗入到钢 件表层,从而提高工件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性的一种化 学热处理方法。根据渗氮的目的不同,渗氮可分为耐磨渗氮和 耐蚀渗氮二种。一般耐磨渗氮的温度为500~570℃,渗氮层深 度为0.15~0.75m;耐蚀渗氮的温度为590℃左右,渗氮层深度 极溥。与渗碳相比,渗氮温度低,工件变形小,但渗氮时间长 成本高,氮化层薄而脆