对耐火材料模具进行表面热处理

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教案首页授课日期11.7班级机11技1班课题： 对耐火材料模具进行表面热处理 教学目的要求：本节主要讲解钢化学热处理的目的和方法 教学重点、难点：本节主要讲解钢化学热处理的目的和方法授课方法： 面授（课堂教学） 教学参考及教具（含电教设备）： 《金属材料及热处理》授课执行情况及分析：板书设计或授课提纲任务4对耐火材料模具进行表面热处理一、 常用的化学热处理方法1、 钢的渗碳2、 钢的渗氮3、 碳氮共渗二、 表面淬火1、 火焰加热2、 感应加热三、 热处理新技术及其他热处理简介【复习提问】什么叫淬火？常用的淬冷剂有哪些？什么叫调制处理？【引入新课】一些在弯曲、扭转、冲击载荷、磨擦条件区工作的齿轮等机器零件，它们要求具有表面硬、耐磨，而心部韧，能抗冲击的特性，仅从选材方面去考虑是很难达到此要求的。如用高碳钢，虽然硬度高，但心部韧性不足，若用低碳钢，虽然心部韧性好，但表面硬度低，不耐磨，所以工业上广泛采用表面热处理来满足上述要求。【讲授新课】一、常用的化学热处理方法化学热处理的主要目的：除提高钢件表面硬度，耐磨性以及疲劳极限外，也用于提高零件的抗腐蚀性、抗氧化性，以代替昂贵的合金钢。化学热处理的一般过程：分解、吸收和扩散。钢的渗碳渗碳零件必须用低碳钢或低碳合金钢制造。渗碳主要用于表面受严重磨损，并在较大的冲击载荷下工作的零件（受较大接触应力）如齿轮、轴类、套角等。渗碳方法有气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳，目前常用的就是气体渗碳。不论是气体渗碳还是固体渗碳，渗碳后的零件都要进行淬火和低温回火处理，才能达到所要求的使用性能。钢的氮化渗氮的方法很多，目前应用最广泛的方法为气体渗氮和离子渗氮。与渗碳相比、氮化工件具有以下特点：1）氮化前需经调质处理，以便使心部组织具有较高的强度和韧性。2） 表面硬度可达HRC65〜72，具有较高的耐磨性。3） 氮化表面形成致密氮化物组成的连续薄膜，具有一定的耐腐蚀性。4） 氮化处理温度低，渗氮后不需再进行其它热处理。氮化处理适用于耐磨性和精度都要求较高的零件或要求抗热、抗蚀的耐磨件。如：发动机的汽缸、排气阀、高精度传动齿轮等。碳氮共渗碳氮共渗是向钢的表面同时渗入碳和氮的过程。习惯上又称氮化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氧化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度、耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。二、 钢的表面淬火表面淬火一般适用于中碳钢和中碳低合金钢。目前应用最多的是感应加热和火焰加热表面淬火。火焰加热表面淬火：由于火焰表面淬火方法简便，无需特殊设备，可适用于单件或小批生产的大型零件和需要局部淬火的工具和零件，如大型轴类、大模数齿轮、锤子等。但火焰表面淬火较易过热，淬火质量往往不够稳定，工作条件差，因此限制了它在机械制造业中的广泛应用。感应加热：加热速度快、生产率高；淬火后表面组织细、硬度高（比普通淬火高HRC2-3）；加热时间短，氧化脱碳少；淬硬层深易控制，变形小、产品质量好；生产过程易实现自动化，其