航空工程材料教案钢的表面淬火

1、项目 （任务）学习子情境：钢的表面淬火的认知授课班级授课教师地 点课时/累计审批/日期多媒体教室2/36授课周次课程类型理论课教学方法举例教学目标知 识 目 标能力（技能）目标1、掌握表面热处理的种类、意义、目的、工艺及应用。2、了解局部热处理的概念。会利用表面热处理改善航空零件的力学性能重难点及解决方法重点：表面热处理的种类、意义、目的、工艺及应用。难点：化学热处理的种类及应用。解决方法：举例、多媒体演示能力训练任务及案例工作于摩擦条件下的零件如齿轮、轴类教学回顾回顾前面所学的钢的正火、退火、淬火、回火教学过程设计：1.复习上节课的内容。2.多媒体演示、讲解表面热处理的种类、意义、目的、工艺

2、及应用。了解局部热处理的概念。学习子情境：钢的表面热处理的认知一、教学回顾：回顾前面所学的钢的正火、退火、淬火、回火二、钢的表面热处理工件要求：、表面：高强度、硬度、耐磨性及疲劳强度、中心：足够的塑性和韧性钢的表面热处理种类：、表面淬火、化学热处理1、表面淬火：仅对工件表层进行热处理以改变其组织和性能。特点：不改变表层成分，仅改变表层组织，且中心组织不发生改变。常用方法：感应加热表面淬火和火焰加热表面淬火2、种类（1）火焰加热表面淬火原理：火焰加热淬火是用乙炔氧或煤气氧等火焰直接加热工件表面，然后立即喷水冷却，以获得表面硬化效果的淬火方法。火焰加热温度很高（约3000以上），能将工件迅速加热到

3、淬火温度，通过调节烧嘴的位置和移动速度，可以获得不同厚度的淬硬层。特点：投资少、易过热、质量不稳定、26mm （2）感应加热表面淬火原理：感应线圈通以交流电时，就会在它的内部和周围产生与交流频率相同的交变磁场。若把工件置于感应磁场中，则其内部将产生感应电流并由于电阻的作用被加热。感应电流在工件表层密度最大，而心部几乎为零，这种现象称为集肤效应。电流透入工件表层的深度主要与电流频率有关。电流频率越高，感应电流透入深度越浅，加热层也越薄。因此，通过频率的选用可以得到不同工件所要求的淬硬层深度。加热器通入电流，工件表面在几秒钟之内迅速加热到远高于Ac3以上的温度，接着迅速冷却工件（例如向加热了的工件

4、喷水冷却）表面，在零件表面获得一定深度的硬化层。感应加热表面淬火的分类根据电流频率的不同，可将感应加热表面淬火分为三类：第一类是高频感应加热淬火，常用电流频率范围为200300千赫兹，一般淬硬层深度为0.52.0mm。适用于中小模数的齿轮及中小尺寸的轴类零件等。第二类是中频感应加热淬火，常用电流频率范围为2500800赫兹，一般淬硬层深度为210mm。适用于较大尺寸的轴和大中模数的齿轮等。第三类是工频感应加热淬火，电流频率为50赫兹，不需要变频设备，淬硬层深度可达1015mm。适用于较大直径零件的穿透加热及大直径零件如轧辊、火车车轮等的表面淬火。感应加热适用的材料表面淬火一般适用于中碳钢和中碳低合金钢，如45、40Cr、40MnB等。这些钢经预先热处理（正火或调质处理）后再表面淬火，心部有较高的综合机械性能，表面也有较高的硬度和耐磨性。另外，铸铁也是适合于表面淬火的材料。感应加热表面淬火的特点与普通淬火相比，感应加热表面淬火具有以下主要特点：一是加热温度高，升温快。这是由于感应加热速度很快，因而过热度大。二是工件表层易得到细小的隐晶马氏体，因而硬度比普通淬火提高23HRC，且脆性较低。三是工件表层存在残余压应力，因而疲劳强度较高。四是工件表面质量好。这是由于加热速度快，没有保温时间，工件不易氧化和脱碳，且由于内部未被