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常用的表面热处理方法有
表面热处理方法、特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织,以获得硬度很高的马氏体,而保留心部韧性和塑性(即表面淬火),
或同时改变表层的化学成分,以获得耐蚀、耐酸、耐碱性,及表面硬度比前者更高(即化学热处理)的方法。
火焰表面淬火
用乙炔-氧或煤气-氧的混合气体燃烧的火焰,喷射到零件表面上,快速加热,当达到淬火温度后,立即喷水或用乳化液进行冷却
淬透层深度一般为2-6mm,过深往往引起零件表面严重过热,易产生淬火裂纹。 表面硬度:钢可达HRC65,灰铸铁为HRC40-48,合金铸铁为HRC43-52
这种方法简便,无需特殊设备,但易过热,淬火效果不稳定,因而限制了它的应用
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或零件,如大型轴类、大模数齿轮等
常用钢材为中碳钢,如35、45及中碳合金结构钢(合金元素
碳含量过低,淬火后硬度低,而碳和合金元素过高,则易碎裂,因此,以含碳量右0.35-0.5%之间的碳素钢最适宜。
感应加热表面淬火;将工件放入感应器中,使工件表层产生感应电流,在极短的时间内加热到淬火温度后,立即喷水冷却,使工件表层淬火,从而获得非常细小的针状马氏体组织。
根据电流频率,感应加热表面淬火,可以分为:
高频淬火;100-1000kHz. 中频淬火;1-10kHz. 工频淬火;50Hz
1表层硬度比普通淬火高2-3HRC,并具有较低的脆性:
2疲劳强度,冲击韧性都有所提高,一般工件可提高20-30%:
3变形小:
4淬火层深度易于控制:
5淬火时不易氧化和脱碳:
6可采用较便宜的低淬透性钢:
7操作易于实现机械化和自动化,生产率高
8电流频率愈高,淬透层愈薄。
高频淬火一般1-2mm, 中频淬火一般3-5mm, 工频淬火能到=10-15mm
表面淬火零件的中间热处理是调质
表面淬火 缺点:处理复杂零件比渗碳困难
常用中碳钢(0.4-0.5%C)和中碳合金结构钢,也可用高碳工具钢和低合金结构钢,以及铸铁。
一般零件淬透层深度为半径的1/10左右时,可得到强度、耐疲劳性和韧性的最好配合。 对于小直径10-20mm的零件,建议用较深的淬透层深度,即可达半径的1/5; 对于截面较大的零件可取较浅的淬透层深度,即小于半径1/10以下。
什么是表面热处理
表面热处理,是指渗碳或者渗氮处理,吧把钢铁材料放入加热炉,加热到一定温度,保温一定时间,炉内是一定化学成分与浓度的气体,钢铁材料表面的含碳量与含氮量逐渐增加,直至达到预期目标,从而改善钢铁材料表面耐磨损能力,这种处理工艺也称表面热处理。
表面热处理是什么?
表面热处理
surface
heat
treatment
对工件表面进行强化的金属热处理工艺。它不改变零件心部的组织和性能
。广泛用于既要求表层具有高的耐磨性、抗疲劳强度和较大的冲击载荷,又要求整体具有良好的塑性和韧性的零件,如曲轴、凸轮轴、传动齿轮等。表面热处理分为表面淬火和化学热处理两大类。
表面淬火
通过不同的热源对工件进行快速加热,当零件表层温度达到临界点以上(此时工件心部温度处于临界点以下)时迅速予以冷却,这样工件表层得到了淬硬组织而心部仍保持原来的组织。为了达到只加热工件表层的目的,要求所用热源具有较高的能量密度。根据加热方法不同,表面淬火可分为感应加热(高频、中频、工频)表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束表面淬火等。工业上应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火。
化学热处理
将工件置于含有活性元素的介质中加热和保温,使介质中的活性原子渗入工件表层或形成某种化合物的覆盖层,以改变表层的组织和化学成分,从而使零件的表面具有特殊的机械或物理化学性能。通常在进行化学渗的前后均需采用其他合适的热处理,以便最大限度地发挥渗层的潜力,并达到工件心部与表层在组织结构、性能等的最佳配合。根据渗入元素的不同
,化学热处理可分为渗碳
、渗氮、渗硼、渗硅、渗硫、渗铝、渗铬、渗锌、碳氮共渗、铝铬共渗等。
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