第四章钢的热处理基础

1、第四章第四章 钢的热处理基础钢的热处理基础n一、概述一、概述n二、钢在加热时的组织转变二、钢在加热时的组织转变n三、钢在冷却时的组织转变三、钢在冷却时的组织转变n四、钢的热处理工艺四、钢的热处理工艺n五、热处理零件的结构工艺性五、热处理零件的结构工艺性n六、热处理技术要求的标注六、热处理技术要求的标注热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。与性能的工艺。根据热处理的目的和工艺方法的不同，热根据热处理的目的和工艺方法的不同，热处理可分为：处理可分为：4.1 概述概述热

2、处理方热处理方法虽然很多，法虽然很多，但任何一种但任何一种热处理工艺热处理工艺都是由加热、都是由加热、保温、和冷保温、和冷却三个阶段却三个阶段所组成的。所组成的。热处理工艺热处理工艺过程可用在过程可用在温度一时间温度一时间坐标系中的坐标系中的曲线图表示，曲线图表示，这种曲线称这种曲线称为热处理工为热处理工艺曲艺曲线，见图线，见图2-52-5。4.2 钢在加热时的组织转变钢在加热时的组织转变n在热处理工艺中，钢的加热目的是为了在热处理工艺中，钢的加热目的是为了获得奥氏体，奥氏体是钢在高温状态时获得奥氏体，奥氏体是钢在高温状态时的组织，其强度及硬度高，塑性良好，的组织，其强度及硬度高，塑性良好，晶

3、粒的大小、成分及其均匀化程度，对晶粒的大小、成分及其均匀化程度，对钢冷却后的组织和性能有重要影响。因钢冷却后的组织和性能有重要影响。因此，钢在加热时，为了得到细小均匀的此，钢在加热时，为了得到细小均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制加热温度和奥氏体晶粒，必须严格控制加热温度和保温时间，以求在冷却后获得高性能的保温时间，以求在冷却后获得高性能的组织。组织。nFe-FeFe-Fe3 3C C相图是平衡状态图，相图是平衡状态图，n在实际的热处理过程中，加热或冷却都是按一在实际的热处理过程中，加热或冷却都是按一定的速度进行，因此相变是在非平衡条件下进定的速度进行，因此相变是在非平衡条件下进行的；行的；n必然

4、要产生滞后现象，即有一定的过热度或过必然要产生滞后现象，即有一定的过热度或过冷度。冷度。n因此在加热时，钢发生奥氏体转变的实际温度因此在加热时，钢发生奥氏体转变的实际温度比相图中的比相图中的A A1 1、A A3 3、AcmAcm点高，分别用点高，分别用AcAc1 1、AcAc3 3、AccmAccm表示。同样，在冷却时奥氏体分解的实际表示。同样，在冷却时奥氏体分解的实际温度要比温度要比A A1 1 、 A A3 3 、AcmAcm点低，分别用点低，分别用ArAr1 1、ArAr3 3、ArcmArcm表示，表示，n1.1.奥氏体形成的基本过程奥氏体形成的基本过程n1 1）奥氏体核的形成）奥氏

5、体核的形成n2 2）奥氏体核的长大）奥氏体核的长大n3 3）残余渗碳体的溶解）残余渗碳体的溶解n4 4）奥氏体的均匀化）奥氏体的均匀化n2.奥氏体晶粒的大小及影响因素奥氏体晶粒的大小及影响因素n1）奥氏体的晶粒度）奥氏体的晶粒度n2）影响奥氏体晶粒度的因素）影响奥氏体晶粒度的因素n最主要是最主要是加热温度加热温度，其次是，其次是合金元素合金元素n钢在高温时所形成的均匀奥氏体，奥氏体在钢在高温时所形成的均匀奥氏体，奥氏体在A A1 1以上的温度是稳定的。当温度处于临界点以上的温度是稳定的。当温度处于临界点A A1 1以以下时，奥氏体就变得不稳定，要发生分解和转下时，奥氏体就变得不稳定，要发生分解

6、和转变。变。 n但在实际冷却过程中，处在临界点以下的奥氏但在实际冷却过程中，处在临界点以下的奥氏体并不立即发生转变，这种在临界点以下存在体并不立即发生转变，这种在临界点以下存在的奥氏体，称为过冷奥氏体。的奥氏体，称为过冷奥氏体。n过冷奥氏体冷却时可以两种方式进行，即在等过冷奥氏体冷却时可以两种方式进行，即在等温条件下转变，和在连续冷却条件下进行转变。温条件下转变，和在连续冷却条件下进行转变。现以共析钢为例讨论过冷奥氏体的转变。现以共析钢为例讨论过冷奥氏体的转变。4.3 钢在冷却时的组织转变钢在冷却时的组织转变n等温转变等温转变把奥氏体化后的钢件迅速冷把奥氏体化后的钢件迅速冷却到临界点以下某一温

7、度，等温保持一却到临界点以下某一温度，等温保持一定时间后再冷却至室温。在保温过程中定时间后再冷却至室温。在保温过程中完成的组织转变为等温转变完成的组织转变为等温转变APSBMAAAABMMA1TAA上下sf-1000100200300400500600700800温度/时间/sP转变范围B转变范围M转变范围C1.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线共析钢过冷奥氏体等温转变曲线，通常称为C曲线。可发生三种不同类型的转变：高高温珠光体型转变、温珠光体型转变、中温贝氏体型转中温贝氏体型转变和低温马氏体变和低温马氏体型转变型转变n根据过冷奥氏体在不同温度下转变产物的不根据过冷奥氏体在不同温度下转变产物的不同，

8、可分为三种不同类型的转变：珠光体转同，可分为三种不同类型的转变：珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。变、贝氏体转变和马氏体转变。 n（1 1）珠光体型转变）珠光体型转变高温转变（高温转变（A A1 1-550-550）n温度：温度：A1550nA1650珠光体珠光体P 25n650600索氏体索氏体S 2535n600550 托氏体托氏体T 3540n2）贝氏体型转变n贝氏体型转变：贝氏体型转变：n550Ms贝氏体贝氏体B 4045n550350上贝氏体上贝氏体B上上 n350Ms下贝氏体下贝氏体B下下 45554.3.2 过冷奥氏体连续冷却转变过冷奥氏体连续冷却转变回到主页010020030

9、0400500600700800温度/C时间/sAMsv1234k1vvvvC曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用V1缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却V2 静止空气中冷却静止空气中冷却V3 油中冷却油中冷却V4 水中快速冷却水中快速冷却Vk 临界冷却速度临界冷却速度4.4 钢的热处理工艺钢的热处理工艺n一是消除前道工序产生的某种缺陷，改善钢材一是消除前道工序产生的某种缺陷，改善钢材的工艺性能，确保后续加工顺利进行。常用有的工艺性能，确保后续加工顺利进行。常用有退火、正火。退火、正火。n二是提高零件或工、模具的使用性能。二是提高零件或工、模具的使用性能。4.4.1 钢的钢的退火退火 将组织偏

10、离平衡状态的金属或合将组织偏离平衡状态的金属或合金金加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的热处理工艺。以获得接近平衡状态的热处理工艺。( (炉冷炉冷） 退火目的退火目的：降低硬度，改善切：降低硬度，改善切削性能；消除或减少内应力；削性能；消除或减少内应力；细化晶粒；改善组织，为零件细化晶粒；改善组织，为零件的最终热处理做好准备。的最终热处理做好准备。退火种类退火种类（临界温度以上（临界温度以上) )：完全退火、完全退火、不不完全退火、球化退火、扩散完全退火、球化退火、扩散退火退火 (临界温度以下临界温度以下)：再结晶退再结晶退火、去

11、应力退火火、去应力退火去应力退火去应力退火完全退火完全退火球化退火球化退火正火正火n又称重结晶退火，一般简称退火。它是把钢又称重结晶退火，一般简称退火。它是把钢加热至加热至AcAc3 3以上以上30305050，并保温一定时间，并保温一定时间，然后随炉缓冷。然后随炉缓冷。 n完全退火的完全退火的“完全完全”是指工件被加热到临界是指工件被加热到临界点以上获得完全的奥氏体组织。它主要用于点以上获得完全的奥氏体组织。它主要用于亚共析钢亚共析钢和和合金钢合金钢。n目的是使热加工造成的粗大、不均匀组织目的是使热加工造成的粗大、不均匀组织均均匀细化匀细化；或使中碳以上的碳钢及合金钢；或使中碳以上的碳钢及合

12、金钢降低降低硬度硬度、改善、改善切削加工性能切削加工性能；由于冷却缓慢，；由于冷却缓慢，还还可消除残余应力。可消除残余应力。 n是将钢加热至亚共析钢或过共析钢之间，保温后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺n目的：降低硬度，改善切削性能，消除应力n是将钢加热至亚共析钢或过共析钢以上30-50，保温一段时间，冷却到稍低于Ar1以下某一温度进行等温转变，以获得珠光体组织，然后空冷的工艺。n目的：获得较为均匀的组织和硬度n球化退火球化退火属于不完全退火。它是将钢加热到属于不完全退火。它是将钢加热到略高于略高于AcAc1 1的温度并保温，使钢中未溶碳化的温度并保温，使钢中未溶碳化物自发地由片状变成

13、物自发地由片状变成球状球状。n球化退火主要用于球化退火主要用于过共析钢及合金工具钢过共析钢及合金工具钢等等热处理，热处理，n目的是使网状的二次渗碳体及珠光体中的片目的是使网状的二次渗碳体及珠光体中的片状渗碳体状渗碳体球化球化，以，以降低硬度，改善切削加工降低硬度，改善切削加工性能性能，并为以后的淬火做好组织准备。过共，并为以后的淬火做好组织准备。过共析钢球化退火的显微组织是在铁素体基体上析钢球化退火的显微组织是在铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体分布着细小均匀的球状渗碳体 n是将钢加热到Ac3或Acm线以上150-300，保温10-15h，然后随炉缓慢冷却到350，再出炉冷却。n目的：消除

14、化学成分的偏析及显微组织的不均匀性，使成分均匀化。n去应力退火又称低温退火。将钢加热至低于去应力退火又称低温退火。将钢加热至低于A A1 1的某一温度，保温后随炉缓冷。的某一温度，保温后随炉缓冷。n去应力退火常用于消除铸、锻、焊工件的残余去应力退火常用于消除铸、锻、焊工件的残余应力。应力。n与去应力退火类似的另一种低温退火与去应力退火类似的另一种低温退火再结晶再结晶退火，用于消除冷变形加工产生的加工硬化现退火，用于消除冷变形加工产生的加工硬化现象。其工艺过程是将这类工件加热到再结晶温象。其工艺过程是将这类工件加热到再结晶温度以上度以上150150250250， 即即500500650650保温

15、后缓保温后缓慢冷却，其目的是改善组织，降低硬度和提高慢冷却，其目的是改善组织，降低硬度和提高塑性。塑性。n把冷变形金属加热到再结晶温度以把冷变形金属加热到再结晶温度以上，保温一段时间，使形变晶粒重上，保温一段时间，使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒的热处理新转变为均匀的等轴晶粒的热处理工艺。工艺。n目的：消除冷变形加工产品的加工目的：消除冷变形加工产品的加工硬度，提高塑性。硬度，提高塑性。4.4.2 钢的钢的正火正火 工件加热到奥氏体化后，保温一段时间，使之完工件加热到奥氏体化后，保温一段时间，使之完全奥氏体化，在静止的空气中冷却，以得到珠光体型组全奥氏体化，在静止的空气中冷却，以得到珠光体型

16、组织的热织的热处理工艺处理工艺 （空冷空冷） 目的与完全退火相似，但冷却速度比退火目的与完全退火相似，但冷却速度比退火快、快、操操作简便、生产率高作简便、生产率高（1）取代完全退火，用于）取代完全退火，用于 低碳钢和含碳较低的中低碳钢和含碳较低的中 碳钢碳钢 （2）用于普通钢结构件的）用于普通钢结构件的 最终热处理最终热处理 （3）用于为球化退火作准备）用于为球化退火作准备去应力退火去应力退火完全退火完全退火球化退火球化退火正火正火4.4.3淬火淬火 工件加热到奥氏体化后，以适当方式冷却的热处工件加热到奥氏体化后，以适当方式冷却的热处理工艺理工艺 （快冷快冷） 目的主要是为了得到马氏体或（和）

17、下贝氏体组目的主要是为了得到马氏体或（和）下贝氏体组织织 ，以便通过回火获得所需的组织和性能。，以便通过回火获得所需的组织和性能。（1）严格控制加热温度）严格控制加热温度 （2）合理选择淬火介质）合理选择淬火介质 （3）正确选择淬火方法）正确选择淬火方法 （4）淬火后应回火）淬火后应回火n钢的淬火是以获得马氏体组织为目的的钢的淬火是以获得马氏体组织为目的的热处理工艺。热处理工艺。n它是将工件加热至奥氏体化或部分奥氏它是将工件加热至奥氏体化或部分奥氏体化的温度，然后以大于临界冷却速度体化的温度，然后以大于临界冷却速度（VkVk）冷到）冷到MsMs点以下，使钢发生马氏体点以下，使钢发生马氏体转变转

18、变 。n1 1）提高钢的硬度和耐磨性）提高钢的硬度和耐磨性n工具、轴承等工件一般用高碳钢制造，并淬火工具、轴承等工件一般用高碳钢制造，并淬火得到马氏体（部分下贝氏体），再配以低温回得到马氏体（部分下贝氏体），再配以低温回火，以提高其硬度和耐磨性火，以提高其硬度和耐磨性n2 2）获得优异的综合力学性能）获得优异的综合力学性能n齿轮（心部）、轴类、结构件等重要机器零件，齿轮（心部）、轴类、结构件等重要机器零件，都要求具有良好的综合力学性能，即高强度和都要求具有良好的综合力学性能，即高强度和高韧性，一般用中、低碳钢制造并淬火得到马高韧性，一般用中、低碳钢制造并淬火得到马氏体，再进行高温回火氏体，再进

19、行高温回火n3 3）获得某些特殊的物理和化学性能）获得某些特殊的物理和化学性能n例如不锈钢、耐热钢、磁钢等，都可通例如不锈钢、耐热钢、磁钢等，都可通过淬火使之得到一定的物理或化学性能。过淬火使之得到一定的物理或化学性能。n对亚共析钢，适宜的淬火加热温度为对亚共析钢，适宜的淬火加热温度为A Ac3c3以上以上30305050，淬火后可获得细小均匀的马氏体组，淬火后可获得细小均匀的马氏体组织。织。n如果淬火加热温度不足（如果淬火加热温度不足（A Ac3c3），则淬火后的），则淬火后的组织中将会出现铁素体，造成硬度不足、强度组织中将会出现铁素体，造成硬度不足、强度降低。降低。n若淬火加热温度过高，淬

20、火后获得粗大的马氏若淬火加热温度过高，淬火后获得粗大的马氏体组织，零件的性能变坏，同时容易引起零件体组织，零件的性能变坏，同时容易引起零件变形和开裂。变形和开裂。n过共析钢：淬火加热温度为过共析钢：淬火加热温度为AcAc1 1以上以上30305050，淬火后的组织为：细小均匀的马，淬火后的组织为：细小均匀的马氏体和粒状渗碳体，硬度和耐磨性都比氏体和粒状渗碳体，硬度和耐磨性都比较高。较高。n如果淬火加热温度过高（如果淬火加热温度过高（AccmAccm），将），将获得粗大的马氏体组织，同时引起较严获得粗大的马氏体组织，同时引起较严重的变形或开裂重的变形或开裂。n2.淬火的加热时间淬火的加热时间n加

21、热时间包括：加热升温时间与保温时间n常用经验公式估算，通过试验最终确定n3.淬火冷却介质淬火冷却介质n水水n碱或盐的水溶液碱或盐的水溶液n油油n4.淬火方法淬火方法n单液淬火单液淬火 等温淬火等温淬火n双液淬火双液淬火 局部淬火局部淬火n分级淬火分级淬火n钢的淬透性钢的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层（又称是指钢在淬火时获得淬硬层（又称为淬透层）深度的能力为淬透层）深度的能力 ，反映了钢在淬火时，反映了钢在淬火时能够获得马氏体的能力，是钢的固有的属性。能够获得马氏体的能力，是钢的固有的属性。n一定尺寸的圆柱形工件，淬火时工件表面冷却一定尺寸的圆柱形工件，淬火时工件表面冷却较快，心部冷却较慢，如果

22、工件表面和心部冷较快，心部冷却较慢，如果工件表面和心部冷却速度却速度V V表和表和V V心都大于临界冷却速度心都大于临界冷却速度 V V临临时，时，则整个工件的截面上都可转变为马氏体，即被则整个工件的截面上都可转变为马氏体，即被淬透了。如果工件心部的冷却速度小于淬透了。如果工件心部的冷却速度小于V V临临，心，心部就不能转变为马氏体，而是索氏体或托氏体部就不能转变为马氏体，而是索氏体或托氏体组织，则没有被淬透组织，则没有被淬透 。 合金元素合金元素 除钴以外，大多数合金元素溶除钴以外，大多数合金元素溶入奥氏体后均使入奥氏体后均使C C曲线向右移，降低临界冷却曲线向右移，降低临界冷却速度，提高钢

23、的淬透性。速度，提高钢的淬透性。n奥氏体化温度奥氏体化温度 提高奥氏体化温度将使奥提高奥氏体化温度将使奥氏体晶粒长大，成分更均匀化，提高钢的淬氏体晶粒长大，成分更均匀化，提高钢的淬透性。透性。n钢中未溶第二相钢中未溶第二相 未溶入奥氏体的碳化物、未溶入奥氏体的碳化物、氮化物及其它非金属夹杂促进奥氏体转变产氮化物及其它非金属夹杂促进奥氏体转变产物的形核，减少过冷奥氏体的稳定性，使淬物的形核，减少过冷奥氏体的稳定性，使淬透性降低。透性降低。n1）变形与开裂n2）减少变形与开裂的措施n（1）合理选择钢材与正确设计零件n（2）正确锻造和进行预先热处理n（3）采用合理的热处理工艺4.4.4 回火n钢的回

24、火是指将淬火后的钢，在组织转变为奥氏体的临界温度以下加热，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火回火 工件淬硬后加热到工件淬硬后加热到Ac1以下的某一温度，保以下的某一温度，保 温一定时间后冷却到室温的热处理工艺温一定时间后冷却到室温的热处理工艺低温回火：低温回火： 250以下进行的回火以下进行的回火 保持淬火后的高硬度（保持淬火后的高硬度（58 62HRC）和耐磨）和耐磨 性，且降低内应力和脆性性，且降低内应力和脆性 用于处理各种工、量、模具、渗碳件和表面淬火件用于处理各种工、量、模具、渗碳件和表面淬火件 中温回火：中温回火： 350500之间进行的回火之间进行的回火 降低硬度（降低

25、硬度（353545HRC45HRC），提高弹性、屈服），提高弹性、屈服 强度和韧性强度和韧性 用于处理各种弹簧和锻模用于处理各种弹簧和锻模 高温回火：高温回火： 500以上进行的回火以上进行的回火 使硬度降得更低（使硬度降得更低（2535HRC），得到较好的），得到较好的 综合力学性能综合力学性能 用于处理如轴、齿轮等重要的结构零件用于处理如轴、齿轮等重要的结构零件 v（工件淬火（工件淬火+ +高温回火）称为调质高温回火）称为调质 n1 1）低温回火（）低温回火（150150250250）n低温回火的目的是在保证淬火后工件的低温回火的目的是在保证淬火后工件的高硬度和耐磨性的基础上，降低淬火应高

26、硬度和耐磨性的基础上，降低淬火应力，提高工件韧性。低温回火得到的是力，提高工件韧性。低温回火得到的是回火马氏体组织，硬度可达回火马氏体组织，硬度可达585864HRC64HRC。常用于处理高碳工具钢、模具钢、滚动常用于处理高碳工具钢、模具钢、滚动轴承钢及渗碳钢等零件。轴承钢及渗碳钢等零件。n2 2）中温回火（）中温回火（350350500500）n中温回火得到的组织为回火托氏体，它中温回火得到的组织为回火托氏体，它具有高的弹性极限、屈服极限及屈强比，具有高的弹性极限、屈服极限及屈强比，同时具有一定的塑性和韧性，硬度一般同时具有一定的塑性和韧性，硬度一般为为353545HRC45HRC。常作为各

27、种弹簧的热处。常作为各种弹簧的热处理。理。n通常把淬火后再进行高温回火处理称为通常把淬火后再进行高温回火处理称为调质调质处理。处理。n调质处理得到的是回火索氏体组织，具有良调质处理得到的是回火索氏体组织，具有良好的综合力学性能。好的综合力学性能。n在许多重要的机械结构件中，如受力比较复在许多重要的机械结构件中，如受力比较复杂的连杆，重要的螺栓、齿轮及轴类零件得杂的连杆，重要的螺栓、齿轮及轴类零件得到了广泛应用。中碳钢调质处理后的硬度一到了广泛应用。中碳钢调质处理后的硬度一般为般为200200350HBS350HBS。n调质处理后的力学性能与正火相比，不仅强调质处理后的力学性能与正火相比，不仅强

28、度高，而且塑性和韧性也较好。度高，而且塑性和韧性也较好。.4.4.5 钢的钢的常用的表面热处理方法有表面淬常用的表面热处理方法有表面淬火及化学热处理两种。火及化学热处理两种。（1 1）火焰加热表面淬火（如）火焰加热表面淬火（如图图2-82-8所示）所示） （2 2）感应加热表面淬火（如）感应加热表面淬火（如图图2-92-9所示）所示）n表面淬火是将工件的表面层淬硬到一定深度，表面淬火是将工件的表面层淬硬到一定深度，而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火法。而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火法。它是利用快速加热使工件表面奥氏体化，然后它是利用快速加热使工件表面奥氏体化，然后迅速予以冷却，这样工件

29、的表层组织为马氏体，迅速予以冷却，这样工件的表层组织为马氏体，而心部仍保持原来的退火、正火或调质状态的而心部仍保持原来的退火、正火或调质状态的组织。组织。n表面淬火一般适用于表面淬火一般适用于中碳钢和中碳合金钢中碳钢和中碳合金钢，也，也可用于高碳工具钢、低合金工具钢以及球墨铸可用于高碳工具钢、低合金工具钢以及球墨铸铁等。目前应用最多的是火焰加热和感应加热铁等。目前应用最多的是火焰加热和感应加热表面淬火法。表面淬火法。n感应加热的基本原理感应加热的基本原理 ：n 在感应线圈中通以高频率的交流电，线圈内在感应线圈中通以高频率的交流电，线圈内外即产生高频交变磁场。若把钢制工件置于通外即产生高频交变磁

30、场。若把钢制工件置于通电线圈内，在高频磁场的作用下，钢的内部将电线圈内，在高频磁场的作用下，钢的内部将产生感应电流（涡流），在本身电阻的作用下产生感应电流（涡流），在本身电阻的作用下工件被加热。这种感应电流密度在工件的横截工件被加热。这种感应电流密度在工件的横截面上分布是不均匀的，即在工件表面电流密度面上分布是不均匀的，即在工件表面电流密度极大，而心部电流密度几乎为零，这种现象称极大，而心部电流密度几乎为零，这种现象称为为集肤效应集肤效应。频率愈高，电流密度极大的表面。频率愈高，电流密度极大的表面层愈薄。感应加热的速度很快，在几秒钟内即层愈薄。感应加热的速度很快，在几秒钟内即可使温度上升至可使

31、温度上升至80080010001000，而心部仍接近，而心部仍接近室温。当表层温度达到淬火加热温度，立即喷室温。当表层温度达到淬火加热温度，立即喷水冷却，使工件表层淬硬水冷却，使工件表层淬硬 n感应加热时相变的速度极快，过热度大，淬火感应加热时相变的速度极快，过热度大，淬火后得到的是细小隐晶马氏体组织，表面硬度比后得到的是细小隐晶马氏体组织，表面硬度比一般淬火高一般淬火高2 23HRC3HRC，而且脆性较低，而且脆性较低n表面淬火后，工件的表层残余压应力较高，可表面淬火后，工件的表层残余压应力较高，可提高工件的疲劳强度。小工件可提高提高工件的疲劳强度。小工件可提高2 23 3倍，倍，大工件也可

32、提高大工件也可提高20%20%30%30%n工件表面氧化和脱碳少，而且由于心部未被加工件表面氧化和脱碳少，而且由于心部未被加热，淬火变形小热，淬火变形小. .n加热温度和淬硬层厚度易于控制，便于实现机加热温度和淬硬层厚度易于控制，便于实现机械化和自动化械化和自动化. .n加热温度和淬硬层厚度易于控制，便于加热温度和淬硬层厚度易于控制，便于实现机械化和自动化实现机械化和自动化n感应加热的缺点是设备较贵，感应圈的感应加热的缺点是设备较贵，感应圈的设计和制造难度较大，生产成本比较高设计和制造难度较大，生产成本比较高n感应加热表面淬火后要进行感应加热表面淬火后要进行180180200200的低温回火，

33、以降低淬火应力，保持高的低温回火，以降低淬火应力，保持高硬度和耐磨性。硬度和耐磨性。化学热处理是指将钢件放入一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其表层化学成分、组织和性能的热处理工艺。化学热处理种类很多，最常用的是渗碳和渗氮。（1）钢的渗碳将工件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺，如图2-10所示。n渗碳是将工件置于渗碳介质中，在一定渗碳是将工件置于渗碳介质中，在一定的温度下使其表面层渗入碳原子的化学的温度下使其表面层渗入碳原子的化学热处理工艺。渗碳可以使工件的表面具热处理工艺。渗碳可以使工件的表面具有高硬度和高耐磨性，并具有较高的疲有高硬度和高耐磨性，并具有较高的疲劳极限，而心部仍保持良好的塑性和韧劳极限，而心部仍保持良好的塑性和韧性。主要用于表面受严重磨损，并在较性。主要用于表面受严重磨损，并在较大冲击载荷、交变载荷，较大的接触应大冲击载荷、交变载荷，较大的接触应力条件下工作的零件，如齿轮、活塞销、力条件下工作的零件，如齿轮、活塞销、套筒等。套筒等。 n渗碳件一般采用低碳钢或低碳合金钢，渗碳件一般采用低碳钢或低碳合金钢，如如2020、20Cr20Cr、20Cr