表面热处理与化学热处理..ppt

表面工程
第三章表面热处理及化学热处理
5/16/2018
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主要内容
表面热处理
化学热处理
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表面热处理
定义:仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺。
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表面淬火技术的原理和特点
一、表面淬火技术的定义与分类
(1)定义:采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)之上,快速冷却,发生马氏体相变,形成表面强化层的工艺,称表面淬火技术。
(2)分类:根据热源不同,可分为:
感应加热
火焰加热
激光加热
电子束加热
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(3)适用范围
%—%的中、高碳钢;
基体相当于中碳钢的普通灰铁、球铁、可锻铸铁、合金铸铁;
中碳钢与球铁最适合。
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中碳钢最适合表面淬火的原因
中碳钢经预先热处理(正火或调质)后进行表面淬火,不但心部有较高综合力学性能,且表面有较高硬度和耐磨性;
高碳钢表面淬火后,表面硬度和耐磨性虽高,但心部塑性与韧性较低;
低碳钢表面强化效果不显著。
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二、表面淬火技术与常规淬火技术的区别
加热速度高,钢的相变点温度大幅度提高;
快速加热,奥氏体晶粒及亚结构显著细化;
加热速度很高时,钢产生无扩散奥氏体相变;
冷却速度比整体淬火快,硬度比普通淬火高;
热源能量密度越高,加热速度越快,硬度越高。
快速加热,渗碳体难以充分溶解,奥氏体成分不均匀,显微硬度不均匀;
常需预先热处理,使碳化物或自由铁素体均匀、细小分布。
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三、表面淬火层的组织与性能
1、组织
沿试样横截面分三个区:淬硬区、过渡区、心部
(1)淬硬区:全部马氏体
(2)过渡区:马氏体+自由铁素体
(3)心部:原始组织
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2、表面淬火层的性能
硬度比普通淬火工艺高2-5HRC;
耐磨性比普通淬火好;
提高轴类零件的疲劳强度;
缺口敏感性下降。
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(1)原理:工件放在有足够功律的输出的感应线圈中,在高频交流磁场作用下,产生很大感应电流,由于集肤效应而集中分布于工件表面,使受热区迅速加热到钢的相变临界温度之上,然后在冷却介质中快速冷却,使工件表层获得马氏体。
感应加热表面热处理
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