一倾伶、鋼的表面淬火
表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下殷感,利用快速加熱將表層奧氏體化后進行淬火以強化零件表面的熱處理方法。
表面淬火目的: ① 使表面具有高的硬度感戴、耐磨性和疲勞極限; ② 心部在保持一定的強度熏迷、硬度的條件下,具有足夠的塑性和韌性都癣。即表硬里韌谐歪。 適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)握联、摩擦和沖擊的零件桦沉。
表面淬火常用加熱方法 1. 感應(yīng)加熱:利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流,使工件表面迅速加熱的方法金闽。
感應(yīng)加熱分為: ① 高頻感應(yīng)加熱 頻率為250-300KHz纯露,淬硬層深度0.5-2mm
② 中頻感應(yīng)加熱 頻率為2500-8000Hz淬硬層深度2-10mm
③ 工頻感應(yīng)加熱頻率為50Hz 淬硬層深度10-15 mm
2.火焰加熱:利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法剿骨。成本低,但質(zhì)量不易控制埠褪。 3. 激光熱處理:利用高能量密度的激光對工件表面進行加熱的方法浓利。效率高,質(zhì)量好钞速。
二贷掖、鋼的化學(xué)熱處理
化學(xué)熱處理是指將工件置于特定介質(zhì)中加熱保溫,使介質(zhì)中活性原子滲入工件表層從而改變工件表層化學(xué)成分和組織渴语,進而改變其性能的熱處理工藝苹威。 與表面淬火相比,化學(xué)熱處理不僅改變鋼的表層組織驾凶,還改變其化學(xué)成分阿魏。 化學(xué)熱處理也是獲得表硬里韌性能的方法之一。 根據(jù)滲入的元素不同氛灸,化學(xué)熱處理可分為滲碳耘泰、氮化、多元共滲剑碌、滲其他元素等嘀醋。
1.化學(xué)熱處理的基本過程
1)介質(zhì)(滲劑)的分解:分解的同時釋放出活性原子。 如:滲碳 CH4→2H2+[C] 氮化 2NH3→3H2+2[N]
2)工件表面的吸收:活性原子向固溶體溶解或與鋼中某些元素形成化合物孟溯。 3)原子向內(nèi)部擴散讲侵。
2.鋼的滲碳
是指向鋼的表面滲 入碳原子的過程。 1)滲碳目的 提高工件表面硬度找蝗、 耐磨性及疲勞強度岖佛,同時保持心部良好的韌性。 2)滲碳用鋼 為含0.1-0.25%C的低碳鋼渊输。碳高則心部韌性降低。
3)滲碳方法 ① 氣體滲碳法 將工件放入密封爐內(nèi)晌颅,在高溫滲碳氣氛中滲碳奸误。 滲劑為氣體(煤氣、液化氣等)或有機液體(煤油真仲、甲醇等)袋马。 優(yōu)點:質(zhì)量好,效率高秸应;
缺點:滲層成分與深度不易控制虑凛。
②固體滲碳法 將工件埋入滲劑中,裝箱密封后在高溫下加熱滲碳软啼。滲劑為木炭桑谍。 優(yōu)點:操作簡單延柠; 缺點:滲速慢,勞 動條件差锣披。 ③ 真空滲碳法 將工件放入真空滲碳爐中贞间,抽真空后通入滲碳氣體加熱滲碳。優(yōu)點:表面質(zhì)量好雹仿,滲碳速度快增热。
4)滲碳溫度 900-950℃。 滲碳層厚度(由表面到過度層一半處的厚度):一般為0.5-2mm胧辽。
滲碳層表面含碳量:以0.85-1. 05為最好嗤矾。滲碳緩冷后的組織: 表層為P+網(wǎng)狀Fe3CⅡ;心部為F+P悄锈;中間為過渡區(qū)拒牡。
5)滲碳后的熱處理淬火+低溫回火」煨眩回火溫度為160-180℃催蓄。淬火方法有: ①預(yù)冷淬火法滲碳后預(yù)冷到略高于Ar1溫度直接淬火。 佃逆、
②一次淬火法:即滲碳緩冷后重新加熱淬火乱来。 ③ 二次淬火法: 即滲碳緩冷后第一次加熱為心部Ac3+30-50℃,細化心部雷昵;第二次加熱為Ac1+30-50℃荡担,細化表層。
常用方法是滲碳緩冷后榴弧,重新加熱到Ac1+30-50℃淬火+低溫回火准瘪。此時組織為: 表層:M回+顆粒狀碳化物+A’(少量) 心部:M回+F(淬透時)
3.鋼的氮化
氮化是指向鋼的表面滲入氮原子的過程。 1)氮化用鋼
為含Cr桅狠、Mo讼载、Al、Ti中跌、V的中碳鋼咨堤。 常用鋼號為38CrMoAl。 2)氮化溫度:500-570℃漩符。氮化層厚度不超過0.6-0.7mm一喘。
3)常用氮化方法 氣體氮化法與離子氮化法。 氣體氮化法與氣體滲碳法類似嗜暴,滲劑為氨凸克。 離子氮化法是在電場作用下,使電離的氮離子高速沖擊作為陰極的工件闷沥。與氣體氮化相比萎战,氮化時間短咐容,氮化層脆性小。
4撞鹉、氮化的特點及應(yīng)用 ⑴ 氮化件表面硬度高(HV1000-2000)疟丙,耐磨性高。 ⑵ 疲勞強度高藻礁。由于表面存在壓應(yīng)力聋遮。
⑶工件變形小。原因是氮化溫度低庆率,氮化后不需進行熱處理仪丛。
⑷ 耐蝕性好。因為表層形成的氮化物化學(xué)穩(wěn)定性高软殿。 氮化的缺點:工藝復(fù)雜卒粮,成本高,氮化層薄骨惫。 用于耐磨性及精度均要求很高的零件钱挺,或要求耐熱、耐磨及耐蝕的零件蜀勃。如儀表的小軸辣沧、輕載齒輪及重要的曲軸等。
表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下殷感,利用快速加熱將表層奧氏體化后進行淬火以強化零件表面的熱處理方法。
表面淬火目的: ① 使表面具有高的硬度感戴、耐磨性和疲勞極限; ② 心部在保持一定的強度熏迷、硬度的條件下,具有足夠的塑性和韌性都癣。即表硬里韌谐歪。 適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)握联、摩擦和沖擊的零件桦沉。
表面淬火常用加熱方法 1. 感應(yīng)加熱:利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流,使工件表面迅速加熱的方法金闽。
感應(yīng)加熱分為: ① 高頻感應(yīng)加熱 頻率為250-300KHz纯露,淬硬層深度0.5-2mm
② 中頻感應(yīng)加熱 頻率為2500-8000Hz淬硬層深度2-10mm
③ 工頻感應(yīng)加熱頻率為50Hz 淬硬層深度10-15 mm
2.火焰加熱:利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法剿骨。成本低,但質(zhì)量不易控制埠褪。 3. 激光熱處理:利用高能量密度的激光對工件表面進行加熱的方法浓利。效率高,質(zhì)量好钞速。
二贷掖、鋼的化學(xué)熱處理
化學(xué)熱處理是指將工件置于特定介質(zhì)中加熱保溫,使介質(zhì)中活性原子滲入工件表層從而改變工件表層化學(xué)成分和組織渴语,進而改變其性能的熱處理工藝苹威。 與表面淬火相比,化學(xué)熱處理不僅改變鋼的表層組織驾凶,還改變其化學(xué)成分阿魏。 化學(xué)熱處理也是獲得表硬里韌性能的方法之一。 根據(jù)滲入的元素不同氛灸,化學(xué)熱處理可分為滲碳耘泰、氮化、多元共滲剑碌、滲其他元素等嘀醋。
1.化學(xué)熱處理的基本過程
1)介質(zhì)(滲劑)的分解:分解的同時釋放出活性原子。 如:滲碳 CH4→2H2+[C] 氮化 2NH3→3H2+2[N]
2)工件表面的吸收:活性原子向固溶體溶解或與鋼中某些元素形成化合物孟溯。 3)原子向內(nèi)部擴散讲侵。
2.鋼的滲碳
是指向鋼的表面滲 入碳原子的過程。 1)滲碳目的 提高工件表面硬度找蝗、 耐磨性及疲勞強度岖佛,同時保持心部良好的韌性。 2)滲碳用鋼 為含0.1-0.25%C的低碳鋼渊输。碳高則心部韌性降低。
3)滲碳方法 ① 氣體滲碳法 將工件放入密封爐內(nèi)晌颅,在高溫滲碳氣氛中滲碳奸误。 滲劑為氣體(煤氣、液化氣等)或有機液體(煤油真仲、甲醇等)袋马。 優(yōu)點:質(zhì)量好,效率高秸应;
缺點:滲層成分與深度不易控制虑凛。
②固體滲碳法 將工件埋入滲劑中,裝箱密封后在高溫下加熱滲碳软啼。滲劑為木炭桑谍。 優(yōu)點:操作簡單延柠; 缺點:滲速慢,勞 動條件差锣披。 ③ 真空滲碳法 將工件放入真空滲碳爐中贞间,抽真空后通入滲碳氣體加熱滲碳。優(yōu)點:表面質(zhì)量好雹仿,滲碳速度快增热。
4)滲碳溫度 900-950℃。 滲碳層厚度(由表面到過度層一半處的厚度):一般為0.5-2mm胧辽。
滲碳層表面含碳量:以0.85-1. 05為最好嗤矾。滲碳緩冷后的組織: 表層為P+網(wǎng)狀Fe3CⅡ;心部為F+P悄锈;中間為過渡區(qū)拒牡。
5)滲碳后的熱處理淬火+低溫回火」煨眩回火溫度為160-180℃催蓄。淬火方法有: ①預(yù)冷淬火法滲碳后預(yù)冷到略高于Ar1溫度直接淬火。 佃逆、
②一次淬火法:即滲碳緩冷后重新加熱淬火乱来。 ③ 二次淬火法: 即滲碳緩冷后第一次加熱為心部Ac3+30-50℃,細化心部雷昵;第二次加熱為Ac1+30-50℃荡担,細化表層。
常用方法是滲碳緩冷后榴弧,重新加熱到Ac1+30-50℃淬火+低溫回火准瘪。此時組織為: 表層:M回+顆粒狀碳化物+A’(少量) 心部:M回+F(淬透時)
3.鋼的氮化
氮化是指向鋼的表面滲入氮原子的過程。 1)氮化用鋼
為含Cr桅狠、Mo讼载、Al、Ti中跌、V的中碳鋼咨堤。 常用鋼號為38CrMoAl。 2)氮化溫度:500-570℃漩符。氮化層厚度不超過0.6-0.7mm一喘。
3)常用氮化方法 氣體氮化法與離子氮化法。 氣體氮化法與氣體滲碳法類似嗜暴,滲劑為氨凸克。 離子氮化法是在電場作用下,使電離的氮離子高速沖擊作為陰極的工件闷沥。與氣體氮化相比萎战,氮化時間短咐容,氮化層脆性小。
4撞鹉、氮化的特點及應(yīng)用 ⑴ 氮化件表面硬度高(HV1000-2000)疟丙,耐磨性高。 ⑵ 疲勞強度高藻礁。由于表面存在壓應(yīng)力聋遮。
⑶工件變形小。原因是氮化溫度低庆率,氮化后不需進行熱處理仪丛。
⑷ 耐蝕性好。因為表層形成的氮化物化學(xué)穩(wěn)定性高软殿。 氮化的缺點:工藝復(fù)雜卒粮,成本高,氮化層薄骨惫。 用于耐磨性及精度均要求很高的零件钱挺,或要求耐熱、耐磨及耐蝕的零件蜀勃。如儀表的小軸辣沧、輕載齒輪及重要的曲軸等。
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