碳钢热处理工艺.ppt

金属材料及热处理钢的热处理工艺一、退火（1）按加热温度分为临界温度以上或以下加热温度范围1.完全退火2.不完全退火3、等温退火4.球化退火T10钢球化退火组织(化染)5004.去应力退火5.扩散退火（均匀化退火）二、正火正火与退火的主要区别三、退火和正火的选用3、退火与正火的加热速度与加热时间4、退火与正火零件的硬度误差范围三、钢的淬火选择淬火温度的原则是获得均匀细小的奥氏体组织。淬火要得到马氏体组织同时又要避免产生变形和开裂原则：保证在获得所要求的淬火组织和性能条件下尽量减小淬火应力减少工件变形和开裂倾向。1）单液淬火★概念将奥氏体状态的工件放入一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。★特点操作简单容易实现机械化★适用范围形状简单的碳钢和合金钢工件。2）双液淬火概念先将奥氏体状态的工件在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点温度时再立即转入冷却能力较弱的淬火介质中冷却直至完成马氏体转变。3）分级淬火概念将奥氏体状态的工件首先淬入略高于钢的Ms点的盐浴或碱浴炉中保温当工件内外温度均匀后再从浴炉中取出空冷至室温完成马氏体转变。4）等温淬火将奥氏体化后的工件在稍高于Ms温度的盐浴或碱浴中冷却并保温足够时间从而获得下贝氏体组织的淬火方法。5、局部淬火法如6-26对某些零件如果只是在某些部位要求高硬度可进行局部加热和淬火以避免其他部分产生变形和裂纹。（5）钢的淬透性试验时先将标准试样加热至奥氏体化温度停留30～40min然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却。3、淬透性对力学性能的影响4、影响淬透性的因素5影响具体零件有效淬透深度的因素6、淬火缺陷及其防止措施四、钢的回火■低温回火150～250℃特别适合刀具、量具、滚动轴承和高频表面淬火工件。大部分材料是淬火高碳钢和高碳合金钢■中温回火350～500℃主要用于各种弹簧零件和热锻磨具。■高温回火500～650℃主要适用于中碳结构钢和低合金结构钢用来制作曲轴、连杆、连杆螺栓、汽车半轴、机场主轴、齿轮等五、钢的表面淬火加热器通入电流工件表面在几秒钟之内迅速加热到远高于Ac3以上的温度接着迅速冷却工件（例如向加热了的工件喷水冷却）表面在零件表面获得一定深度的硬化层。1.感应加热感应线圈通以交流电时就会在它的内部和周围产生与交流频率相同的交变磁场。若把工件置于感应磁场中则其内部将产生感应电流并由于电阻的作用被加热。感应电流在工件表层密度最大而心部几乎为零这种现象称为集肤效应。电流透入工件表层的深度主要与电流频率有关。如下式所示：第一类高频感应加热淬火常用电流频率：80～1000kHz淬硬层深度：0.5～2.0mm应用：适用于中小模数的齿轮及中小尺寸的轴类零件等。第二类中频感应加热淬火常用电流频率：2500～8000Hz淬硬层深度：2～10mm应用：适用于较大尺寸的轴和大中模数的齿轮等。第三类工频感应加热淬火电流频率：50赫兹淬硬层深度：可达10～15mm应用：适用于较大直径零件的穿透加热及大直径零件如轧辊、火车车轮等的表面淬火。感应加热适用的材料感应加热表面淬火的特点2．火焰加热表面淬火3．其它类型的表面淬火六、化学热处理1．渗碳（1）渗碳方法根据使用时渗碳剂的不同状态渗碳方法可以分为气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳三种常用的是前两种尤其是气体渗碳。a）气体渗碳是将工件置于密封的气体渗碳炉内加热到900℃以上（一般900℃~950℃）使钢奥氏体化向炉内滴入易分解的有机液体（如煤油、苯、甲醇、醋酸乙酯等）或直接通入渗碳气氛通过在钢的表面上发生反应形成活性碳原子。反应如下：钢的气体渗碳b）固体渗碳是将工件和固体渗碳剂装入渗碳箱中用盖子和耐火泥封好然后放在炉中加热至900℃～950℃保温足够长时间得到一定厚度的渗碳层。固体渗碳剂通常是一定粒度的木炭与15%～20%的碳酸盐（BaCO3或Na2CO3）的混合物。木炭提供渗碳所需要的活性炭原子碳酸盐起催化作用反应如下：钢的固体渗碳（2）渗碳工艺及组织渗碳处理的工艺参数是渗碳温度和渗碳时间。由于奥氏体的溶碳能力较大因此渗碳温度必须高于Ac3温度。加热温度越高则渗碳速度越快渗碳层越厚生产率也越高。但为了避免奥氏体晶