第五六章钢的热处理(工程材料的表面热处理)课件

第五六章钢的热处理(工程材料的表面热处理)课件目录钢的热处理概述钢的表面热处理钢的化学热处理钢的热处理缺陷及预防钢的热处理工艺参数及设备钢的热处理的应用和发展趋势01钢的热处理概述热处理：通过加热、保温和冷却的方式改变金属材料的内部组织结构，从而改善其力学性能和物理性能的过程。热处理定义热处理的目的01提高材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等力学性能和物理性能，以满足各种工程应用的需求。02调整材料的组织和结构，使其具有所需的加工性能和使用性能。03改善材料的切削加工性能，提高其加工效率和精度。0102热处理的分类根据加热介质和加热方式的不同，热处理可以分为炉内热处理、感应热处理、激光热处理等不同的工艺类型。根据加热温度和冷却方式的不同，热处理可以分为退火、正火、淬火和回火等不同的工艺类型。02钢的表面热处理通过快速加热至相变点以上，然后迅速冷却，使材料表面层淬硬，以提高其耐磨性和抗疲劳性能。表面淬火感应淬火激光淬火电子束淬火利用高频电流在工件表面产生感应涡流，快速加热至淬火温度，随后快速冷却实现表面淬火。利用高能激光束快速扫描工件表面，使其迅速熔化并随后快速冷却，实现表面淬火。利用高能电子束快速加热工件表面至淬火温度，随后快速冷却，实现表面淬火。表面淬火表面回火低温回火高温回火真空回火表面回火01020304在淬火后进行表面回火处理，以消除淬火产生的内应力，提高材料的韧性和抗腐蚀能力。在较低的温度下进行回火处理，以保持材料的高硬度和耐磨性，同时提高其抗腐蚀能力。在较高的温度下进行回火处理，以消除内应力并提高材料的韧性和抗冲击能力。在真空环境中进行回火处理，以减少氧化和脱碳现象，提高材料的表面质量和性能。表面退火通过加热至退火温度并保持一定时间，使材料表面层软化，以提高其可加工性和延展性。低温退火在较低的温度下进行退火处理，以软化材料表面层并提高其延展性。高温退火在较高的温度下进行退火处理，以完全消除内应力并提高材料的可加工性和延展性。表面退火03020103钢的化学热处理渗碳是一种通过向钢中渗入碳原子来提高其表面硬度和耐磨性的热处理方法。总结词渗碳过程中，钢被置于含碳气氛中，通常为气体、液体或固体渗碳剂，在高温下碳原子扩散进入钢的表面，使表面层富含碳，从而提高硬度、耐磨性和抗疲劳性能。渗碳主要用于处理低碳钢和合金钢，广泛应用于汽车、机械和石油化工等行业。详细描述渗碳VS渗氮是一种通过向钢中渗入氮原子来提高其表面硬度和耐磨性的热处理方法。详细描述渗氮过程中，钢被置于含氮气氛中，通常为气体、液体或固体渗氮剂，在高温下氮原子扩散进入钢的表面，形成富含氮的硬化层。渗氮处理后，钢的表面硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性强，适用于高精度和长寿命的机械零件。渗氮广泛应用于航空、汽车、石油和化工等领域。总结词渗氮碳氮共渗碳氮共渗是一种将碳和氮同时渗入钢中的热处理方法，旨在同时提高钢的表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能。总结词碳氮共渗过程中，钢被置于同时含有碳和氮的气氛中，如甲酰胺、丙酮等，在高温下碳和氮原子同时扩散进入钢的表面层。碳氮共渗处理后，钢的表面形成一层硬而耐磨的化合物层，具有优异的综合力学性能和抗疲劳性能。碳氮共渗适用于各种机械零件的表面强化处理，尤其适用于要求高耐磨性和高疲劳强度的场合。详细描述04钢的热处理缺陷及预防总结词过热和过烧是钢热处理过程中常见的缺陷，会导致材料性能下降。详细描述过热是指加热温度过高或在高温下保温时间过长，导致奥氏体晶粒粗大，降低材料机械性能。过烧是指加热温度过高，导致奥氏体晶界局部熔化或氧化，严重破坏材料结构。预防措施严格控制加热温度和保温时间，采用适宜的冷却方式，避免过热和过烧的发生。过热和过烧氧化和脱碳是钢热处理过程中常见的缺陷，影响材料表面质量和性能。总结词氧化是指在加热过程中，钢表面与氧气反应形成氧化膜，导致材料表面质量下降。脱碳是指钢表面碳原子在加热过程中逸出，导致材料表面硬度降低。详细描述采用保护气氛加热或真空热处理，减少氧气与钢表面的接触；适当调整加热温度和保温时间，避免脱碳的发生。预防措施氧化和脱碳总结词01变形和开裂是钢热处理过程中常见的缺陷，影响材料形状和尺寸精度。详细描述02变形是指热处理过程中，由于温度不均或冷却不均导致材料形状改变。开裂是指热处理过程中，由于应力集中或组织转变不均匀导致材料表面或内部产生裂纹。预防措施03采用适宜的加热和冷却方式，减少温度梯度和应力集中；合理选择热处理工艺参数，避免变形和开裂的发生。变形和开裂05钢的热处理工艺参数及设备指热处理过程中钢被加热到的温度，是热处理工艺的关键参数之一。加热温度加热时间冷却方式指钢在热处理过程中加热到所需温度所需的时间，对热处理效果和产品质量有重要影响。指钢在热处理过程中冷却的方法，不同的冷却方式会导致不同的热处理效果。030201热处理工艺参数用于加热和保温的设备，有电炉、燃气炉、油炉等。炉窑用于钢冷却的设备，有水冷、油冷、风冷等。冷却设备包括真空设备、气氛控制设备、输送设备等，用于实现各种热处理工艺。辅助设备热处理设备包括防火、防爆、防烫、防触电等措施，确保工人安全和设备安全。安全措施包括废气、废水、废渣的处理和回收，减少对环境的污染。环保措施热处理车间安全与环保06钢的热处理的应用和发展趋势ABCD提高材料硬度通过热处理可以显著提高钢材的硬度，使其具有更高的耐磨性和耐久性，适用于需要承受高负载的机械零件。改善材料耐腐蚀性通过热处理可以改变钢材的表面结构，提高其耐腐蚀性，适用于需要长期在腐蚀环境中使用的场合。实现材料定制化通过不同的热处理工艺，可以定制不同性能的钢材，满足各种特定应用的需求。优化材料韧性适当的热处理可以改善钢材的韧性，使其在受到冲击时不易开裂或断裂，适用于需要承受冲击和振动的场合。钢的热处理的应用节能减排随着环保意识的提高，节能减排已成为热处理技术的重要发展方向。新型的热处理工艺和设备应尽可能减少能源消耗和减少环境污染。随着人工智能和自动化技术的发展，热处理工艺的智能化已成为趋势。通过智能化技术，可以实现热处理过程的自动控制和优化，提高生产效率和产品质量。随着新材料的不断涌现，热处理技术也需要不断更新和发展以适应新材料的需求。新型