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1、第六章鋼的熱處理及表面處理第一節(jié) 概述改變鋼性能的主要途徑，一是合金化，加入合金元素，調(diào)整鋼的化學(xué)成分；二是進(jìn)行熱處理。本章主要介紹鋼的熱處理原理與工藝方法。鋼的熱處理是指在固態(tài)下通過(guò)對(duì)鋼進(jìn)行不同的加熱、保溫、冷卻來(lái)改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要性能的一種工藝.１．熱處理分類整體熱處理（退火、正火、淬火、回火） 表面熱處理（火焰、感應(yīng)、激光、CVD/PVD） 化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、滲其它元素、多元共滲） ２、熱處理目的改變組織和性能，不改變形狀和尺寸，提高使用性能，最大限度發(fā)揮鋼材性能潛力。 ３、熱處理設(shè)備箱式電爐、鹽爐第二節(jié)鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變１、奧氏體形
2、成形核、長(zhǎng)大、殘余奧氏體溶解、奧氏體均勻化。２、奧氏體晶粒度和奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其影響因素晶粒度：起始、實(shí)際和本質(zhì)晶粒度影響因素：溫度、時(shí)間、合金元素、原始組織。第三節(jié) 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、珠光體型轉(zhuǎn)變１、珠光體 P A1-650℃２、索氏體 S 650-600℃３、托氏體 T600-550℃４、相變特點(diǎn)：擴(kuò)散型相變Fe和C原子遷移晶格重構(gòu)二、貝氏體(B)轉(zhuǎn)變550-Ms℃１、上B550-350℃形態(tài)：羽毛狀２下B350-Ms形態(tài)：針狀３轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變碳原子遷移，鐵原子不遷移三、馬氏體（M）轉(zhuǎn)變1、晶體結(jié)構(gòu) 體心正方２、形態(tài) 板條、片狀、混合M３、亞結(jié)
3、構(gòu)：位錯(cuò) 孿晶４、性能５、轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：無(wú)擴(kuò)散、切變共格和表面浮凸、變溫形成、高速長(zhǎng)大、轉(zhuǎn)變不完全性。四、過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線１、過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線A建立 金相法 熱分析法 膨脹法B分析C影響 碳、合金元素、加熱溫度、保溫時(shí)間２、過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線第四節(jié) 鋼的退火與正火一、退火?。t冷）１、完全退火２、球化退火３、等溫退火４、均勻化退火５、去應(yīng)力退火二、正火AC3＋３０－５０℃ 空冷第五節(jié) 鋼的淬火一、淬火溫度選擇二、淬火介質(zhì)三、常用淬火方法１、單液淬火２、雙液淬火３、分級(jí)淬火４、等溫淬火第六節(jié) 鋼的淬透性１、概念２、影響淬透性的因素C，（Co）合金元素、
4、奧氏體化溫度３淬硬性和淬透性第七節(jié) 鋼的回火１、目的２、回火種類低溫回火150-250℃中溫回火350-500℃高溫回火500-650℃３、回火脆性一類?。玻埃埃常担啊娑悺。矗埃埃叮担啊妫–r Ni Mn）加Mo可推遲。第八節(jié) 鋼的表面淬火１、目的：在鋼的表面獲得高硬度、高耐磨性２、原理：通過(guò)表面快速加熱淬火改變表面層組織達(dá)到表面強(qiáng)化３、常用鋼種及預(yù)先熱處理工藝：0.4-0.5%C優(yōu)質(zhì)碳鋼；正火或調(diào)質(zhì)基體組織類似于中碳鋼的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵４、分類 感應(yīng)、火焰、電接觸、激光加熱一、感應(yīng)加熱表面淬火１、原理集膚效應(yīng)２、加熱頻率高頻１００－５
5、００ｋHZ 常用 ２００－３００ｋHZ功率?。常埃矗埃発W淬硬深度０、５－３mm中頻５００HZ-10ｋHZ 常用 ２、５ｋHZ功率?。担埃担埃発W淬硬深度２－１０mm工頻５０HZ功率?。保埃埃埃玻埃埃発W淬硬深度１０－２０mm 熱透層７０mm３、技術(shù)要求表面硬度中碳鋼５０－５５HRC淬硬層深度半徑的１／５－１／１０淬硬區(qū)分布軸端保留２－８mm花鍵 淬硬區(qū)大于花鍵５－８mm預(yù)先熱處理調(diào)質(zhì)或正火二、其他加熱淬火方法火焰加熱表面淬火電接觸加熱表面淬火激光加熱淬火第九節(jié) 鋼的化學(xué)熱處理定義 將金屬或合金置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入零件表層，以
6、改變其表面化學(xué)成分、組織和性能工藝。分類 滲碳 滲氮 滲硼 滲金屬滲入法 化學(xué)熱處理過(guò)程分解 分解活性原子 CH4－２H２＋（C）吸收 活性原子與基體形成化合物或固溶體擴(kuò)散 活性原子向工件內(nèi)部遷移一、滲碳滲碳材料 ０、１－０、２５％C 碳鋼或低合金鋼滲碳方法 氣體、液體、固體、真空滲碳１、氣體滲碳設(shè)備 井式滲碳爐滲碳?xì)夥铡∶簹?、液化石油氣；煤油、丙酮加熱溫度?00℃±10℃加熱時(shí)間3-7h滲層深度0.4-1.6mm表面碳濃度:0.85-1.05%C2.固體滲碳設(shè)備 箱式電阻爐滲碳?xì)夥铡∧咎?碳酸鈉加熱溫度 930℃±10℃加熱時(shí)間3-7h滲層深度0.4-1.6
7、mm表面碳濃度:0.85-1.05%滲后不能直接淬火適合小件和單件3真空滲碳比氣體滲碳節(jié)約時(shí)間2/3.4.滲碳后熱處理預(yù)冷直接淬火緩冷一次淬火緩冷二次淬火二.鋼的滲氮目的:提高硬度耐磨性疲勞性能抗咬合性滲氮用鋼38CrMoAl滲氮方法:氣體離子1.氣體滲氮加熱溫度500-570℃保溫時(shí)間20-70h滲層深度0.2-0.5mm深層硬度1000-1200Hv2.離子滲氮溫度480-540℃氣氛:氨氣、氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚鈮毫Γ?33-1333Pa1大氣壓=101300Pa電壓：—500V電極：工件-陰極容器-陽(yáng)極滲氮時(shí)間：1/3-1/4氣體滲氮時(shí)間特點(diǎn)：無(wú)脆性白
8、亮層三、鋼的碳氮共滲1、
