热处理表面热处理和选用热处理.pptx

会计学1热处理表面热处理和选用热处理热处理表面热处理和选用热处理 2 2感应加热表面淬火法感应加热表面淬火法 利用电流的集肤效应对工件表面迅速加热利用电流的集肤效应对工件表面迅速加热 ，而心部，而心部则几乎未被加热。则几乎未被加热。高频感应加热高频感应加热 电流频率为（电流频率为（f=200f=200300300）KHZKHZ 淬淬深深为为0.50.52mm 2mm。主主要要用用于于淬淬硬硬层层较较浅浅的的中中、小小 型零件加热，如小轴、小模数齿轮等。型零件加热，如小轴、小模数齿轮等。高频淬火齿轮的工艺路线为：高频淬火齿轮的工艺路线为：锻锻造造正正火火或或退退火火粗粗加加工工调调质质精精加加工工高高频频淬淬火火低温回火低温回火磨削。磨削。第1页/共16页二、化学热处理二、化学热处理 化学热处理是把工件放在特定介质中加热和保温，使化学热处理是把工件放在特定介质中加热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变表层成份和组织。一种或几种元素渗入工件表面，以改变表层成份和组织。原理：将要渗的活性元素加热分解，即所谓激活，然原理：将要渗的活性元素加热分解，即所谓激活，然后被工件表面吸收，进而向工件内部扩散。后被工件表面吸收，进而向工件内部扩散。常用的化学热处理方法有：常用的化学热处理方法有：1 1渗碳渗碳 使碳原子渗入钢制工件表层的工艺，称为渗碳。使碳原子渗入钢制工件表层的工艺，称为渗碳。目目的的：使使零零件件表表面面获获得得高高硬硬度度（HRC58HRC586464），心心部部获获得较高的强度和韧性。得较高的强度和韧性。第2页/共16页 (1)(1)气气体体渗渗碳碳法法：主主要要用用甲甲烷烷、煤煤气气、甲甲苯苯、煤煤油油等等作作渗碳剂，在气体高温下分解出活性碳原子进行渗碳。渗碳剂，在气体高温下分解出活性碳原子进行渗碳。如图所示如图所示。(2)(2)固体渗碳法：固体渗碳剂主要是木炭，其次是少量固体渗碳法：固体渗碳剂主要是木炭，其次是少量碳酸盐碳酸盐。如图所示如图所示。(3)(3)液体渗碳法：液体渗碳法：因有有毒气体产生，所以应用于不广。因有有毒气体产生，所以应用于不广。2 2渗氮渗氮 使氮原子向金属工件表层扩散的工艺使氮原子向金属工件表层扩散的工艺 特点：特点：获得比渗碳层更高的硬度及更好的耐磨、耐蚀和获得比渗碳层更高的硬度及更好的耐磨、耐蚀和抗疲劳性能。抗疲劳性能。第3页/共16页 只用于机床中高速传动轴；精密齿轮等。只用于机床中高速传动轴；精密齿轮等。一般氮化零件的工艺路线为：一般氮化零件的工艺路线为：锻造锻造退火退火粗加工粗加工调质调质精加工精加工除应力退火除应力退火磨削磨削氮化氮化精磨。精磨。3 3碳氮共渗碳氮共渗 把碳和氮同时渗入零件表层的过程称为碳氮共渗。把碳和氮同时渗入零件表层的过程称为碳氮共渗。4 4其它化学热处理方法其它化学热处理方法 (1)(1)渗铝渗铝 目的：是使钢的表面具有高的抗氧化性能。目的：是使钢的表面具有高的抗氧化性能。(2)2)渗铬渗铬 目的：是增加零件抗蚀性能，还可提高碳钢的目的：是增加零件抗蚀性能，还可提高碳钢的硬度和耐磨性。硬度和耐磨性。第4页/共16页气体渗碳气体渗碳返 回第5页/共16页固体渗碳固体渗碳返 回第6页/共16页一、轴类零件的热处理一、轴类零件的热处理(1)一般轴类零件（要求较低）如果硬度要求在220250HBW之间，一般只作调质处理即可；如果硬度要求在2835HRC之间，可选用合金钢再正火或调质。(2)主轴零件机床主轴一般采用中空结构，轴的长度较大，且对刚度要求较高，如CA6140机床主轴选用40Cr作材料。对安装滑动齿轮和花键处作必要的局部高频淬火，达到较高的硬度，提高表面的耐磨性，而整个轴在加工前要先作调质处理。任务二：选用任务二：选用热处理热处理 第7页/共16页二.弹簧的热处理（1）大型弹簧 在热态加工成型后随即进行淬火和回火。（2）中型弹簧 在冷态加工成型后随即进行淬火和回火。（3）小直径弹簧 选用低温回火处理。第8页/共16页三.齿轮类的热处理如以如以布氏硬度布氏硬度要求的一般作要求的一般作调质处理调质处理，如以洛氏硬度要求的应先如以洛氏硬度要求的应先淬火淬火再再低温回火低温回火处理。处理。例：1、负荷不大、断面较小的蜗杆/45钢 /调质/HB 2、滑动速度较高、负荷较轻的中小尺寸蜗杆 /渗碳、淬火、低温回火 /HRC第9页/共16页1.什么是淬透性？什么是什么是淬透性？什么是淬硬性？淬透性与淬硬淬硬性？淬透性与淬硬性有什么关系？性有什么关系？n n答：淬透性是指钢经淬火获得淬硬层深度的能力。淬硬层越厚，表明答：淬透性是指钢经淬火获得淬硬层深度的能力。淬硬层越厚，表明淬透性越好。钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火冷却方式。淬透性越好。钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火冷却方式。n n 淬硬性是指钢经淬火后所能得到的最高硬度值。钢的淬硬性主要与淬硬性是指钢经淬火后所能得到的最高硬度值。钢的淬硬性主要与钢的含碳量有关。淬透性好的钢，其淬硬性不一定好；淬硬性好的钢的含碳量有关。淬透性好的钢，其淬硬性不一定好；淬硬性好的 ，其淬透性也不一定好。其淬透性也不一定好。第10页/共16页2.工件淬火后为什么要工件淬火后为什么要及时回火？回火的目的及时回火？回火的目的是什么？是什么？n n答：工件淬火后虽然硬度高、耐磨性好，但获得的马氏体和残余奥答：工件淬火后虽然硬度高、耐磨性好，但获得的马氏体和残余奥氏体组织不稳定，韧性差，特别是淬火后工件内部存在很大内应力，氏体组织不稳定，韧性差，特别是淬火后工件内部存在很大内应力，因此要及时回火。回火的目的是减少或消除内应力、稳定组织、调因此要及时回火。回火的目的是减少或消除内应力、稳定组织、调整性能。整性能。第11页/共16页3.3.任何热处理都由加热、保温和冷却组成，如图任何热处理都由加热、保温和冷却组成，如图任何热处理都由加热、保温和冷却组成，如图任何热处理都由加热、保温和冷却组成，如图2-12-1所示，请问：所示，请问：所示，请问：所示，请问：热处理为什么要进行加热？热处理为什么要进行加热？热处理为什么要进行加热？热处理为什么要进行加热？热处热处热处热处理中保温的目的是什么？理中保温的目的是什么？理中保温的目的是什么？理中保温的目的是什么？热处理时常用的连续冷热处理时常用的连续冷热处理时常用的连续冷热处理时常用的连续冷却方式有哪四种？却方式有哪四种？却方式有哪四种？却方式有哪四种？哪种冷却速度最快？哪种冷却哪种冷却速度最快？哪种冷却哪种冷却速度最快？哪种冷却哪种冷却速度最快？哪种冷却速度最慢？速度最慢？速度最慢？速度最慢？n n答：进行加热是为了获得强度、n n硬度低、塑性、韧性好的奥氏体组织。n n保温的目的是使奥氏体组使奥氏体组织均匀化。织均匀化。n n常用的连续冷却方式有随炉冷却、n n 空气冷却、油中冷却和水中冷却。n n 水中冷却速度最快，随炉冷却速度最慢。第12页/共16页4.4.将同一棒料上切割下来的将同一棒料上切割下来的将同一棒料上切割下来的将同一棒料上切割下来的4 4块块块块4545钢试样，同时加热钢试样，同时加热钢试样，同时加热钢试样，同时加热到到到到850850，然后分别在水、油、炉和空气中冷却。说，然后分别在水、油、炉和空气中冷却。说，然后分别在水、油、炉和空气中冷却。说，然后分别在水、油、炉和空气中冷却。说明：各是何种热处理工艺？排列一下硬度大小。明：各是何种热处理工艺？排列一下硬度大小。明：各是何种热处理工艺？排列一下硬度大小。明：各是何种热处理工艺？排列一下硬度大小。n n答：（1）水冷：淬火 （2）油冷：淬火 （3）炉冷：退火 （4）空冷：正火n n 硬度(1)(2)(4)(3)第13页/共16页5.确定下列钢件的退火方确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的。法，并指出退火目的。1）ZG的铸造齿轮的铸造齿轮2）锻造过热后的）锻造过热后的60钢锻坯钢锻坯3）改善）改善T12钢的加工性能钢的加工性能的热处理工艺方式的热处理工艺方式n n答：（1）去应力退火；目的：消除铸造内应力n n （2）完全退火；目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。n n （3）球化退火；目的：使片状渗碳体转变为球状渗碳体，降低硬度，均匀组织，改善切削性能第14页/共16页6.6.用用用用T10T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造热处理热处理热处理热处理11机机机机加工加工加工加工热处理热处理热处理热处理22磨加工，试写出热处理工序的名称及作用。磨加工，试写出热处理工序的名称及作用。磨加工，试写出热处理工序的名称及作用。磨加工，试写出热处理工序的名称及作用。n n答：热处理1：球化退火。作用：利用切削加工，得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。n n 热处理2：淬火和低温回火。使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火内应力，稳定组织和尺寸。第15页/共16页