钢热处理(6) (精品)

1、钢的热处理 忠信研发部 2010/06/07 1 钢为什么要热处理? 2 铁碳合金的相和组织组成 3 热处理过程 4.热处理分类 4.1 退火 4.2 正火 4.3 淬火 4.4 回火 5.钢的表面热处理 6 压铸模具热处理1.1 钢为什么要热处理? 刚炼制的钢还不能满足某些特别的需求 为了提高钢的使用性能，通常采用两种办法来解决：一是调整钢的化学成分，特别是加入某些合金元素，即采用合金化的方法，来使钢达到使用性能的要求；另一种办法是进行钢的热处理。因为钢的性能不仅取决于它的化学成分，还取决于钢的内部组织结构（金相组织）。而热处理正是影响钢的组织的一种工艺。对钢进行正确地热处理，能提高钢的性能

2、，使它能够在各种不同的条件下使用。 烧焊对钢有负面影响 钢硬度太高,加工不便1.2钢的力学性能 1)强度:指金属在静载荷作用下，指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂抵抗塑性变形或断裂 的能力。的能力。 2）塑性：金属材料断裂前发）塑性：金属材料断裂前发生永久变形的能力。生永久变形的能力。 3）硬度：抵抗局部变形特别）硬度：抵抗局部变形特别是塑性变形，压痕或划痕的能是塑性变形，压痕或划痕的能力。力。 4）冲击韧性：金属材料抵抗）冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。冲击载荷作用而不破坏的能力。 5）疲劳强度：金属材料在无）疲劳强度：金属材料在无限次循环载荷作用下不发生断限次循环载

3、荷作用下不发生断裂所能承受的最大应力。裂所能承受的最大应力。1.3.1钢的工艺性能 1）铸造性（可铸性）：）铸造性（可铸性）：指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。铸造性主要包括流动性，收缩性和偏析。流动性是指液态金属充满铸模的能力，收缩性是指铸件凝固时，体积收缩的程度，偏析是指金属在冷却凝固过程中，因结晶先后差异而造成金属内部化学成分和组织的不均匀性。 2)可锻性：可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。它包括在热态 或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。 3)切削加工性（可切削性，机械加工性）：切削加工性（可切削

4、性，机械加工性）：指金属材料被刀具切削加工后而成为合格工件的难易程度。切削加工性好坏常用加工后工件的表面粗糙度，允许的切削速度以及刀具的磨损程度来衡量。它与金属材料的化学成分，力学性能，导热性及加工硬化程度等诸多因素有关。通常是用硬度和韧性作切削加工性好坏的大致判断。一般讲，金属材料的硬度愈高愈难切削，硬度虽不高，但韧性大，切削也较困难。 1.3.2钢的工艺性能 4)焊接性（可焊性）：焊接性（可焊性）：指金属材料对焊接加工的适应性能。主要是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两个方面的内容：一是结合性能，即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属形成焊接缺陷的敏感性，二是使用

5、性能，即在一定的焊接工艺条件下，一定的金属焊接接头对使用要求的适用性。 5：热处理：热处理：金属的热处理性能是指材料在热处理过程中表现出的淬硬性、淬透性、变形、开裂、氧化、脱碳的倾向及晶粒长大的倾向等。2.1 铁碳合金的相和组织组成 在外界条件固定的情况下，材料的性能取决于材料内部的构造。这种构造便是组成材料的原子种类和分量，以及它们的排列方式和空间分布。习惯上将前者叫做成分，后者叫做组织结构。了解金属的结构和结晶规律，对控制材料的性能、正确选用材料、开发新材料有重要指导意义。 2.2 铁碳合金的相和组织组成铁在不同温度有两中排列方式:-Fe（温度低于912的铁）,体心立方晶格的晶胞是一个立方

6、体，立方体的八个顶角和立方体的中心各有一个原子。 -Fe（温度在9121394的铁）,面心立方晶格的晶胞是一个立方体，立方体的八个顶角和六个面的中心各有一个原子。晶体缺陷会造成晶格畸变，使变形抗力增大，从而提高材料的强度、硬度。细化晶粒可增加晶界的数量，是强化金属的有效手段，同时，晶粒的金属塑性和韧性也得到改善。 u纯铁的同素异构转变纯铁的同素异构转变金属的多晶型性（同素异构现象）多晶型性转变（同素异构转变）纯铁的同素异构转变-Fe -Fe -Feu纯铁的成分及性能纯铁的成分及性能纯铁（工业纯铁）：含杂质0.10%0.20%性能：b=180230MPa 0.2=100170MPa =30%50

7、% =70%80% Ak=128160J HBS=5080 纯铁及其同位素转变2.3 铁碳合金的相和组织组成1394 912 u 铁素体（铁素体（F或或）定义：碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体 晶格结构：bcc 最大溶解度：0.02%（727） 性能： b=180230MPa 0.2=100170MPa HBS=5080 =30%50% =70%80% ak=160200J/cm 2u-铁素体铁素体：碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，最大溶解度：0.09%（1495） 2 .4 铁碳合金的相和组织组成u奥氏体（奥氏体（A或或）定义：碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体（高温组织） 晶格结构：fcc

8、 最大溶解度：2.11%（1148） 性能： b400MPa HBS=170220 =40%50% 高塑性、无磁 2.5铁碳合金的相和组织组成u 渗碳体（渗碳体（FeFe3 3C C）定义：Fe 与 C 所形成的金属化合物晶格结构：复杂正交性能：b30MPa HBS=800 0 0 硬而脆（耐磨性好） Fe3C 3Fe+C（石墨） 合金渗碳体： （Fe、Me）3CFe3（ C、N）或 Fe3（ C、B）u 石墨碳石墨碳晶格结构：简单六方性能: 加工性能 机械性能2.6 铁碳合金的相和组织组成高温u 珠光体（珠光体（P）定义：F与 Fe3C 所形成的机械混合物（平均含碳量：0.77%）性能：b7

9、50MPa HBS=180 20%25% ak=3040J/cm 2 综合性能2.7铁碳合金的相和组织组成u 莱氏体（莱氏体（Ld、 或或 Le 、 ）定义：A与 Fe3C 所形成的机械混合物（平均含碳量：4.3%）性能：硬而脆2.8铁碳合金的相和组织组成u 铁碳合金分类铁碳合金分类2 .9铁碳合金的相和组织组成u 铁碳合金平衡组织铁碳合金平衡组织2 .10 铁碳合金的相和组织组成u含碳量对铁碳合金组织和性能的影响含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 2 .11 铁碳合金的相和组织组成相组成物相对量组织组成物相对量对力学性能的影响3.1 热处理过程 定义:钢在固态下采用适当的方式进行加热,保温,冷

10、却后获得所需要的组织结构与性能的工艺.3.2 热处理过程 钢的临界点 A1:珠光体与奥氏体转变温度 A3:铁素体与奥氏体转变温度 Acm:二次渗碳体与奥氏体转变温度3.3 热处理过程钢在加热时的转变:任何钢加热到A1点以上温度都发生奥氏体的形成. 钢在加热时奥氏体的形成过程又称钢在加热时奥氏体的形成过程又称为为奥氏体化奥氏体化。以共析钢的奥氏体形。以共析钢的奥氏体形成过程为例。成过程为例。 3.4 热处理过程 奥氏体形核与晶核长大奥氏体形核与晶核长大 奥氏体的晶核优先在铁素体与渗碳体的界面上形成。奥氏体的晶核优先在铁素体与渗碳体的界面上形成。 奥氏体晶核形成以后，依靠铁、碳原子的扩散，使铁奥氏

11、体晶核形成以后，依靠铁、碳原子的扩散，使铁素体不断向奥氏体转变和渗碳体不断溶入到奥氏体中去而素体不断向奥氏体转变和渗碳体不断溶入到奥氏体中去而进行的。进行的。 残留渗碳体的溶解残留渗碳体的溶解 铁素体全部消失以后，仍有部分铁素体全部消失以后，仍有部分剩余渗碳体未溶解，随着时间的延长，这些剩余渗碳体不剩余渗碳体未溶解，随着时间的延长，这些剩余渗碳体不断地溶入到奥氏体中去，直至全部消失。断地溶入到奥氏体中去，直至全部消失。 奥氏体均匀化奥氏体均匀化 渗碳体全部溶解完毕时，奥氏体的成渗碳体全部溶解完毕时，奥氏体的成分是不均匀的，只有延长保温时间，通过碳原子的扩散才分是不均匀的，只有延长保温时间，通过

12、碳原子的扩散才能获得均匀化的奥氏体。能获得均匀化的奥氏体。3.5.1 热处理过程 奥氏体晶粒奥氏体晶粒:奥氏体化过程中奥氏体化过程中,奥氏体晶粒在不断长大奥氏体晶粒在不断长大.最终得到最终得到的晶粒越大的晶粒越大,冷却后得到的组织就越大冷却后得到的组织就越大,会使钢的力学性能下降会使钢的力学性能下降,尤其是塑性和韧性明显下降尤其是塑性和韧性明显下降,淬火时也易变形和开裂淬火时也易变形和开裂. 奥氏体晶粒要均匀细小奥氏体晶粒要均匀细小: 1).加热温度加热温度 加热温度愈高，晶粒长大速度越快，奥氏体晶粒也越粗大，加热温度愈高，晶粒长大速度越快，奥氏体晶粒也越粗大，热处理时必须规定合适的加热温度范

13、围。热处理时必须规定合适的加热温度范围。 2).保温时间保温时间 随保温时间的延长，晶粒不断长大，但随保温时间的延长，随保温时间的延长，晶粒不断长大，但随保温时间的延长，晶粒长大速度越来越慢，且不会无限制地长大下去。晶粒长大速度越来越慢，且不会无限制地长大下去。 3).加热速度加热速度 加热速度越快，奥氏体化的实际温度愈高，奥氏体的形核率加热速度越快，奥氏体化的实际温度愈高，奥氏体的形核率大于长大速度，获得细小的起始晶粒。生产中常用快速加热和大于长大速度，获得细小的起始晶粒。生产中常用快速加热和短时保温的方法来细化晶粒。短时保温的方法来细化晶粒。3.5.2 热处理过程 4).冶炼和脱氧条件冶炼

14、和脱氧条件 冶炼时用铝脱氧，或加入冶炼时用铝脱氧，或加入Nb、Zr、V、Ti等等强碳化物形成元素，形成难溶的碳化物颗粒强碳化物形成元素，形成难溶的碳化物颗粒,阻阻止奥氏体晶粒长大，在一定温度下晶粒不易长止奥氏体晶粒长大，在一定温度下晶粒不易长大。大。 5).含碳量的影响含碳量的影响(有临界值有临界值) 随着奥氏体含碳量的增加，随着奥氏体含碳量的增加，Fe、C原子的扩原子的扩散速度增大，奥氏体晶粒长大的倾向增加。散速度增大，奥氏体晶粒长大的倾向增加。 当超过奥氏体饱和碳浓度以后，由于出现了当超过奥氏体饱和碳浓度以后，由于出现了残余渗碳体，产生机械阻碍作用，使晶粒长大残余渗碳体，产生机械阻碍作用，

15、使晶粒长大倾向减小。倾向减小。3.6 热处理过程 冷却时的组织转变: 加热后得到的奥氏体在冷却时条件不一样,转变后得到的组织也不一样. 有等温冷却和连续冷却 冷却过程是关键工序4.1.1 退火 机器零件和工具一般要经过的加工过程：机器零件和工具一般要经过的加工过程： 选原料锻造预先热处理（退火和正火）-机械加工最后热处理 退火和正火一般作为预先热处理，其作用是：消除退火和正火一般作为预先热处理，其作用是：消除前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力，为随后的切前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力，为随后的切削加工及热处理作好组织准备。对于某些不太重要的工削加工及热处理作好组织准备。对于某些不太重要

16、的工件，正火也可作为最终热处理工序。件，正火也可作为最终热处理工序。 将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。 钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的 退火的目的: 消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力； 降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。 退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。4.1.2完全退火完全退火 完全退火完全退火 定义：将亚共析钢工件加热定义：将亚共析钢工件加热到到Ac3以上（以上（3

17、050），保温，保温一定时间，一定时间， 然后缓慢冷却下来然后缓慢冷却下来的热处理工艺称为完全退火，又的热处理工艺称为完全退火，又称为重结晶退火。称为重结晶退火。 目的：完全退火时，奥氏体目的：完全退火时，奥氏体进行全部的重结晶，是应用最广进行全部的重结晶，是应用最广泛的退火方法，其目的是通过重泛的退火方法，其目的是通过重结晶使晶粒细化，均匀组织，消结晶使晶粒细化，均匀组织，消除应力，降低硬度，以利于切削除应力，降低硬度，以利于切削加工。完全退火主要用于亚共析加工。完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻件、热轧件，有时钢的铸件、锻件、热轧件，有时也用于焊件。也用于焊件。 注意：完全退火不能用于过共

18、析注意：完全退火不能用于过共析钢，因为加热到钢，因为加热到Accm以上再缓以上再缓慢冷却时会析出网状渗碳体，使慢冷却时会析出网状渗碳体，使钢的机械性能变坏。钢的机械性能变坏。 4.1.3球化退火球化退火 球化退火球化退火 定义：是将过共析钢工件加定义：是将过共析钢工件加热到热到Ac1以上（以上（2030），保，保温后，以极慢的冷速通过温后，以极慢的冷速通过A1，使，使P中的渗碳体和二次渗碳体成为中的渗碳体和二次渗碳体成为球状或粒状的热处理工艺称为球球状或粒状的热处理工艺称为球化退火。球化退火加热时，未完化退火。球化退火加热时，未完全奥氏体化，因此属于不完全退全奥氏体化，因此属于不完全退火。火。

19、 目的：使钢中碳化物呈球状目的：使钢中碳化物呈球状化，以降低硬度，改善切削加工化，以降低硬度，改善切削加工性能，并为以后的淬火做好组织性能，并为以后的淬火做好组织准备。准备。 注意：为了便于球化过程的进注意：为了便于球化过程的进行，对于网状严重的过共析钢，行，对于网状严重的过共析钢，应在球化退火之前进行一次正火，应在球化退火之前进行一次正火，以消除网状渗碳体。以消除网状渗碳体。 4.1.4 去应力退火去应力退火 去应力退火去应力退火 如果只是单纯为了消除内应如果只是单纯为了消除内应力，则用去应力退火（又称低温力，则用去应力退火（又称低温退火）消除铸件、锻件、焊接件、退火）消除铸件、锻件、焊接件

20、、热轧件、冷拉件等的残余内应力，热轧件、冷拉件等的残余内应力，以避免在使用或随后的加工过程以避免在使用或随后的加工过程中产生变形或开裂。中产生变形或开裂。 定义：是将钢加热到温度为定义：是将钢加热到温度为（500650），经适当保温后，经适当保温后，随炉缓冷到（随炉缓冷到（200300）以下，以下，最后出炉在空气中冷却，又称低最后出炉在空气中冷却，又称低温退火。温退火。 特点：在特点：在A1以下进行，组织以下进行，组织并未发生变化，在缓慢冷却的过并未发生变化，在缓慢冷却的过程中，工件各部分均匀冷却和收程中，工件各部分均匀冷却和收缩，消除了铸件、锻件、焊接件、缩，消除了铸件、锻件、焊接件、热轧件

21、、冷拉件等的残余内应力，热轧件、冷拉件等的残余内应力，避免在使用或随后的加工过程中避免在使用或随后的加工过程中产生变形或开裂。产生变形或开裂。 4.2 正火正火 定义：正火是将钢加热到定义：正火是将钢加热到Ac3(亚亚共析钢共析钢)或或Accm(过共析钢过共析钢)以上以上（3050）的温度，保温后从的温度，保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操炉中取出在空气中冷却的一种操作方法。作方法。 目的及作用：其冷却速度较目的及作用：其冷却速度较退火快些，所得到的组织较细，退火快些，所得到的组织较细，对于亚共析钢主要是细化晶粒，对于亚共析钢主要是细化晶粒，均匀组织，提高机械性能；对于均匀组织，提高机械性能

22、；对于力学性能要求不高的普通结构零力学性能要求不高的普通结构零件，正火可作为最终热处理；对件，正火可作为最终热处理；对于低中碳结构钢，主要是提高硬于低中碳结构钢，主要是提高硬度，改善切削加工性能，高碳钢度，改善切削加工性能，高碳钢则应采用退火；对于过共析钢，则应采用退火；对于过共析钢，有利于球化退火，为淬火作组织有利于球化退火，为淬火作组织准备。准备。 优点：正火是在炉外冷却，优点：正火是在炉外冷却，不占用加热设备，生产周期比退不占用加热设备，生产周期比退火短，生产效率高，能量消耗少，火短，生产效率高，能量消耗少，工艺简单、经济，所以，低碳钢工艺简单、经济，所以，低碳钢多采用正火来代替退火。多

23、采用正火来代替退火。4.3.1 淬火 淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。 淬火能增加钢的强度和硬度及耐磨性，但会减少其塑性。 淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。 4.3.2 淬火加热 淬火加热要求:变形小,表面无氧化无脱碳 淬火加热介质:空气,熔盐,保护气,真空. 真空处理:无氧化无脱碳;工件变形小;工件表面光亮.无污染,劳动条件好. 淬火加热温度.过低,形成不均匀组织,产生软点.过高,晶粒粗大晶粒粗大,变脆变脆.见右图4.3.3 淬火冷却产物 以 V1

24、冷却,相当于炉冷,转变产物为 P 以 V2冷却,相当于空冷,转变产物为 S 以 V3冷却,相当于油冷,转变产物为 T+M+A 以 V4冷却,相当于水冷,转变产物为 M+A 4.3.4 淬火冷却 要有足够的冷却速度,保证得到马氏体. 冷却过快会加大淬火应力,导致变形,开裂. 保证得到马氏体前提下,冷却速度尽可能低.理想的冷却速度图见右图. 淬火介质:水及水溶液,油,熔盐,熔碱4.3.5 淬火冷却常用方法 1.单液淬火法 2.双介质淬火法 3.分级淬火法 4.等温淬火法(得到贝氏体组织)4.3.6 淬火工件淬透性 钢在淬火时获得淬硬层深度的能力. 获得淬硬层越深,说明淬透性越好. 淬透性越好,工件

25、的力学性能容易得到一致.4.3.7 淬火工件缺陷 1.硬度不足和软点 2.过热和过烧 3.氧化脱碳 4.变形和开裂4.4.1 回火 回火回火:将淬火后的钢重新加热到将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的某一温度，保温一段以下的某一温度，保温一段时间，然后置于空气或水中冷却时间，然后置于空气或水中冷却的热处理方法。的热处理方法。 回火的目的回火的目的 1).降低淬火钢的脆性和内应降低淬火钢的脆性和内应力，防止变形或开裂。力，防止变形或开裂。 2).调整和稳定淬火钢的结晶调整和稳定淬火钢的结晶组织以保证工件不再发生形状和组织以保证工件不再发生形状和 尺寸的改变。尺寸的改变。 3).获得不同需要的机械性

26、能，获得不同需要的机械性能，通过适当的回火来获得所要求的通过适当的回火来获得所要求的强度、硬度和韧性，以满足各种强度、硬度和韧性，以满足各种工件的不同使用要求，淬火钢经工件的不同使用要求，淬火钢经回火后，其硬度随回火温度的升回火后，其硬度随回火温度的升高而降低，回火，一般也是热处高而降低，回火，一般也是热处理的最后一道工序。理的最后一道工序。4.4.2回火时组织与性能的变化 淬火钢中的马氏体及残余奥氏体淬火钢中的马氏体及残余奥氏体都是不稳定的组织，具有向稳定都是不稳定的组织，具有向稳定组织转变的自发倾向。随回火温组织转变的自发倾向。随回火温度的升高，钢的组织也相应发生度的升高，钢的组织也相应发

27、生以下四个阶段的转变：以下四个阶段的转变：第一阶段：马氏体的分解第一阶段：马氏体的分解(100250)第二阶段：残余奥氏体的转第二阶段：残余奥氏体的转变变(200300)第三阶段：渗碳体的形成第三阶段：渗碳体的形成(250400)第四阶段：渗碳体的聚集长第四阶段：渗碳体的聚集长大和大和相再结晶相再结晶(400以上以上) 性能的变化：即随着回火温度性能的变化：即随着回火温度升高，强度、硬度下降，而塑性、升高，强度、硬度下降，而塑性、韧性上升，如图所示。韧性上升，如图所示。4.4.3 回火的种类及应用 1.低温回火低温回火(150250)低温回火的组织为回火马氏体。这种回火主要是为了降低淬火钢低温

28、回火的组织为回火马氏体。这种回火主要是为了降低淬火钢的应力和脆性，提高韧性，而保持高硬度和耐磨性。它主要适用于各的应力和脆性，提高韧性，而保持高硬度和耐磨性。它主要适用于各类高碳钢的刀具、冷作模具、量具；滚动轴承；渗碳或表面淬火件等。类高碳钢的刀具、冷作模具、量具；滚动轴承；渗碳或表面淬火件等。2.中温回火中温回火(350500)中温回火的组织为回火托氏体。这种回火可显著减少工件的淬火中温回火的组织为回火托氏体。这种回火可显著减少工件的淬火应力，具有较高的弹性极限和屈服极限，并有一定的韧性。它主要应应力，具有较高的弹性极限和屈服极限，并有一定的韧性。它主要应用于各种弹簧、弹性夹头及锻模的处理。

29、用于各种弹簧、弹性夹头及锻模的处理。3.高温回火高温回火(500650)高温回火的组织为回火索氏体。这种回火可使工件获得强度、硬高温回火的组织为回火索氏体。这种回火可使工件获得强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。淬火后高温回火的热处理称度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。淬火后高温回火的热处理称为调质处理，简称调质，常用于受力情况复杂的重要零件，如各种轴为调质处理，简称调质，常用于受力情况复杂的重要零件，如各种轴类、齿轮、连杆等。类、齿轮、连杆等。以上各温度范围中看出，没有在（以上各温度范围中看出，没有在（250350）进行回火，因进行回火，因为这正是钢容易发生低温回火脆性的温度范围，

30、应避开。为这正是钢容易发生低温回火脆性的温度范围，应避开。 5.1 钢的表面热处理 目的：使目的：使 零件表面具有高的强度、硬度、耐零件表面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限，而心部仍保持足够的塑性磨性和疲劳极限，而心部仍保持足够的塑性和韧性，即和韧性，即“表硬里韧表硬里韧”。 分类分类:表面淬火 和化学热处理化学热处理 5.2.1 表面淬火表面淬火 适用材料：中碳钢或中碳合金钢。适用材料：中碳钢或中碳合金钢。 工艺特点：快速加热，使工件表面迅速升温至工艺特点：快速加热，使工件表面迅速升温至淬火温度，而工件心部仍处于淬火温度，而工件心部仍处于A1以下，这时立以下，这时立即喷水冷却，使工件表面

31、层被淬硬成为马氏体，即喷水冷却，使工件表面层被淬硬成为马氏体，心部仍是原来的组织，保持着良好的韧性。心部仍是原来的组织，保持着良好的韧性。 种类：根据加热方法不同，主要有：感应加热种类：根据加热方法不同，主要有：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火以及电解液加热表面淬火等几种。应用最多淬火以及电解液加热表面淬火等几种。应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火法。的为感应加热和火焰加热表面淬火法。 5.2.2 表面淬火表面淬火 感应加热表面淬火感应加热表面淬火 :采用一定方法采用一定方法使工件表面产生一定频率的感应使工件表面产生一定频率的

32、感应电流，将零件表面迅速加热，然电流，将零件表面迅速加热，然后迅速淬火冷却的一种热处理操后迅速淬火冷却的一种热处理操作方法。作方法。 火焰加热表面淬火火焰加热表面淬火 :火焰加热火焰加热表面淬火是用乙炔氧或煤气表面淬火是用乙炔氧或煤气氧的混合气体燃烧的高温火焰，氧的混合气体燃烧的高温火焰，喷射在零件表面上，使它快速加喷射在零件表面上，使它快速加热达到淬火温度，而心部温度仍热达到淬火温度，而心部温度仍很低，随即喷水冷却，从而获得很低，随即喷水冷却，从而获得高硬度马氏体组织和淬硬层的一高硬度马氏体组织和淬硬层的一种表面淬火方法种表面淬火方法.5.3 化学热处理 定义：是将工件置于特定介质中加热和保

33、定义：是将工件置于特定介质中加热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变表层化学成分组织和性能，并能用低改变表层化学成分组织和性能，并能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高合金钢。通过化学热处理能有效地提高钢合金钢。通过化学热处理能有效地提高钢件表层的耐磨性、耐蚀性、抗疲性等。件表层的耐磨性、耐蚀性、抗疲性等。 种类：渗碳、渗氮和碳氮共渗种类：渗碳、渗氮和碳氮共渗5.4 渗碳渗碳 定义：渗碳是向低碳定义：渗碳是向低碳(0.10.25C) 的碳钢或合金钢的碳钢或合金钢的表面层渗入碳原子的过的表面层渗入碳原子的过程。程

34、。 分类：按渗碳剂的不同，分类：按渗碳剂的不同，渗碳法可分为气体渗碳渗碳法可分为气体渗碳(温温度度900-950)、固体渗碳和液、固体渗碳和液体渗碳三种。前两种应用体渗碳三种。前两种应用较广泛。较广泛。 渗碳后的钢件常采用淬火渗碳后的钢件常采用淬火加低温回火，其目的是使加低温回火，其目的是使表层具有高的硬度和耐磨表层具有高的硬度和耐磨性。而心部仍保持一定强性。而心部仍保持一定强度和较高的韧性。度和较高的韧性。 5.5 氮化 定义：是向钢的表面渗入氮原子的过程。目的是定义：是向钢的表面渗入氮原子的过程。目的是提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度，提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度，又叫渗氮。目前广泛采用气体氮化。又叫渗氮。目前广泛采用气体氮化。 优点：渗氮后不需淬火，因此变形很小优点：渗氮后不需淬火，因此变形很小(温度温度Ac1