钢的表面热处理教案

1、钢的外表热处理教案课 程机械制造根底专业模具设计与制造学时2一、教学课题：4.4钢的外表热处理二、教学目的把握局部：1、外表热处理的目的、分类；2、常用的外表热处理工艺感应加热外表淬火、渗碳。了解局部：外表热处理的典型零件。三、教学重点、难点：重点：钢的化学热处理工艺(渗碳)。 难点：外表淬火与化学热处理的区分。四、教学方法：实物样件、动画和视频演示。五、教学过程教学预备课件、视频及动画、多媒体教室、实物样件组织教学检查学生到课状况备注教师提前教室预备抽点复习课堂导入导入方法：问题导入法、实例导入法。45 号钢已锯开，露出心部不同。让学生思考这样的零件具有哪些特点？二、实例导入：机械制造业中，

2、很多机器零件要求外表耐磨损，轴、凸轮等。在这种状况下，单从材料选择入手或承受一般热处理方法结合上节课内容， 都不能满足其要求。解决这一问题的方法是外表热处理。课钢的外表热处理外硬内韧12、使零件心部具有高的韧性和塑性防止脆性断裂。为主二、外表热处理的分类：主要有两大类：外表淬火和化学热处理。钢的外表淬火热外表淬火。感应加热外表淬火45、40Cr、40MnB 钢等。用于齿轮、轴类零件的外表硬化，提高耐磨性。感应加热淬火零件的加工工艺路线为：下料-锻造调质或正火-切削加工-感应加热淬火+低温回火-精加工检验。一、工作原理感应线圈交变磁场感应电流工作电阻加热，集肤效应表层加热，快冷淬硬层。二、感应加

3、热的分类名称频率淬硬深度适用零件高频感应加热50-300KHZ1-2mm小型轴，齿轮中频感应加热2.5-10KHZ2-10mm中型轴、齿轮工频感应加热50HZ10-20mm大型轴、齿轮电流频率越高，电流透入深度越薄，淬火后硬化层也就越薄。三、感应加热的特点1、 加热快，生产率高，氧化脱碳少，变形小；协作视频演示2、 外表组织细，硬度高；3、 简洁实现自动化；4、 工件外形受限制，圆截面的轴、齿轮等；5、 设备昂贵，修理、调整困难。四、应用：轴类、齿轮类、工模具等。如：机床和周密机械上的轴等；滚丝模、剪刀刃、锉刀。一、概念火焰加热外表淬火示意图：协作视频演示二、特点1、设备简洁, 操作便利, 本

4、钱低；2、淬火质量不稳定；3、适于单件、小批量及大型零件的生产。导轨、齿轮。一、定义通过化学热处理与将金属或合金工件置于肯定温度的活性介质中保温，使一种或外表淬火几种元素渗入它的表层，以转变其化学成分、组织和性能的热处理的不同之工艺。处引入。二、种类分解：化学介质在高温下释放出待渗的活性原子，例如： 2COCO2 +C吸取：活性原子被零件外表吸取和溶解；四、工艺特点：1、即转变工件外表化学成分，又转变了工件外表组织与性能。2、外表与心部的成分不同，组织不同。渗碳定义：目的：获得具有表硬里韧性能的零件。二、工艺参数温度：900-950；层深：0.2-2.0mm；硬度：58-62HRC； 外表 W

5、c：0.85-1.0%；组织：过共析、共析、亚共析组织；后续处理：淬火+低温回火；材料：低碳钢 0.15-0.25%； 目的：外表硬、耐磨，心部韧性好；渗碳是工业中最常用的外表热处理工艺。重点讲授。三、固体渗碳：固体渗碳是一种应用最早的渗碳方法。质量、协作动画 10演示20%的碳酸盐BaCO3 Na2CO3 等。四、气体渗碳气体渗碳法是把工件置于密封的井式气体渗碳炉中，通入渗碳900-95093039 小时。炉内的渗碳气氛主要由滴入炉内的煤油、丙酮、甲苯及甲醇等 COH2CH4气体渗碳法示意图：协作动 演示五、渗碳后的组织分析渗氮一、定义与目的定义：向钢的外表渗入氮原子的过程。目的：提高工件的

6、外表硬度、耐磨性、疲乏强度、耐蚀性及红硬性。二、分类三、工艺参数：1、常用氮化介质：2NH3H+2N；322、氮化层组织：光亮层高硬度、高弥散度的稳定的合金氮化AlN、MoN、CrN-过渡层-基体；31.0mm；4、硬度：69-73HRC；5 、工艺： 加热温度 500-6000.3-0.5mm/20-50h；6、热处理特点：氮化前调质处理，氮化后不需要后续处理；Al、Cr、Mo38CrMoAl、35CrMo、40Cr8、应用：要求精度高、冲击载荷小，抗热、抗腐蚀的耐磨件：发动机的气缸、排气门、周密齿轮、周密模具等。四、优缺点温度低，变形小；耐蚀性、热硬性好；渗层薄且脆；时间长，效率低。五、渗

7、碳与渗氮工艺比较：名称h处理后是否需要热处理渗碳900-9503-9需要渗氮500-60020-50不需要碳氮共渗-氰化处理一、定义与目的目的：获得具有表硬里韧性能的零件。二、方法高温、低温液体碳氮共渗名称低温气体氰化高温气体氰化温度500-600830-850作用以渗氮为主以渗碳为主渗层0.01-0.02mm0.5-0.8mm热处理不需要淬火低温回火三、应用外形简单、要求变形小的小型耐磨件，汽车转向蜗杆等。外表淬火和化学热处理的比较一、外表淬火与渗碳都是提高工件外表硬度的一种方法，前者属于一般热处理，后者属于化学热处理，对于不同的材料提高外表硬度应有不同的热处理方法，如低碳应渗碳处理，高碳可以直接外表淬火。二、外表淬火便于实现机械化、自动化，质量稳定，变形小，热处理周期短，费用少，本钱低；化学热处理生产周期长，不便于实现机械化、