钢的表面热处理

关于钢的表面热处理1、钢的普通热处理包括哪些工艺?

正火、退火、淬火和回火，统称“四把火”。2、什么是调质？调质处理后钢的组织和性能怎样？淬火后高温回火的复合热处理工艺称调质。调质后的组织为回火索氏体，具有综合力学性能。3、什么是钢的淬透性？

钢在淬火条件下得到M组织或淬透层深度的能力，是钢的固有属性。温故知新第2页,共17页，星期六，2024年，5月

截面较大、形状复杂以及受力较苛刻的螺栓、拉杆、锻模、锤杆等工件，要求截面机械性能均匀，应选用淬透性好的钢。第3页,共17页，星期六，2024年，5月心部：硬度低，韧性高在生产中，有很多零件要求表面和心部具有不同的性能，一般是表面硬度高，有较高的耐磨性和疲劳强度；而心部要求有较好的塑性和韧性。表面：硬度高，耐磨第4页,共17页，星期六，2024年，5月表面和心部性能要求不同的零件实例第5页,共17页，星期六，2024年，5月

在这种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处理方法，都有不能满足其要求。低碳钢：可满足心部要求，表面要求不能满足；高碳钢：可满足表面要求，心部要求不能满足；解决这一问题的方法是表面热处理和化学热处理

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仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺称为表面热处理,也叫表面淬火。

化学热处理是将钢件置于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面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。

让我们首先学习一下表面热处理吧。。。。。。第7页,共17页，星期六，2024年，5月表面淬火按照实现方式，表面淬火可分为：感应加热表面淬火火焰加热表面淬火

激光加热表面淬火

第8页,共17页，星期六，2024年，5月感应加热表面淬火原理分类应用特点第9页,共17页，星期六，2024年，5月感应加热表面淬火原理感应线圈中通以交流电时，即在其内部和周围产生一与电流相同频率的交变磁场。若把工件置于磁场中，则在工件内部产生感应电流，并由于电阻的作用而被加热。由于交流电的集肤效应，靠近工件表面的电流密度大，而中心几乎为零。工件表面温度快速升高到相变点以上，而心部温度仍在相变点以下。感应加热后，采用水、乳化液或聚乙烯醇水溶液喷射淬火，淬火后进行180-200℃低温回火，以降低淬火应力，并保持高硬度和高耐磨性。第10页,共17页，星期六，2024年，5月电流频率与淬硬深度的关系在淬火温度状态下，电流透入的深度与感应电流的频率有关，如下式所示：

第11页,共17页，星期六，2024年，5月感应加热表面淬火分类名称频率（HZ）淬硬深度（mm)适用零件高频感应加热100~1000K0.2~2中小型，如小模数齿轮，直径较小的圆柱型零件中频感应加热500~100002~8中大型，如直径较大的轴，大中等模数的齿轮工频感应加热5010~15以上大型零件，如直径大于300mm的轧辊及轴类零件第12页,共17页，星期六，2024年，5月感应加热表面淬火应用范围

一般用于中碳钢和中碳低合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。用于齿轮、轴类零件的表面硬化，提高耐磨性。

为零件心部的性能，感应加热淬火的预备热处理常采用正火或调质。

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-----检验第13页,共17页，星期六，2024年，5月感应加热表面淬火特点高频感应加热时，钢的奥氏体化是在较大的过热度（Ac3以上80℃～150℃)进行的,因此晶核多,且不易长大，组织细小。表面层淬得马氏体后,由于体积膨胀在工件表面层造成较大的残余压应力,显著提高工件的疲劳强度。因加热速度快，没有保温时间，工件的氧化脱碳少。另外，由于内部未加热，工件的淬火变形也小。加热温度和淬硬层厚度（从表面到半马氏体区的距离）容易控制，便于实现机械化和自动化。工艺设备较贵，维修调整困难，对于形状复杂的零件的感应器不易制造。第14页,共17页，星期六，2024年，5月火焰加热表面淬火火焰加热表面淬火是用乙炔－氧或煤气－氧等火焰加热工件表面，进行淬火。

火焰加热表面淬火和高频感应加热表面淬火相比，具有设备简单，成本低等优点。但生产率低，零件表面存在不同程度的过热，质量控制也比较困难。因此主要适用于单件、小批量生产及大型零件（如大型齿轮、轴、轧辊等）的表面淬火。