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1、鋼的表面淬火和化學(xué)熱處理苗雅麗心部：硬度低，韌性高在生產(chǎn)中，有很多零件是在磨擦、沖擊和交變載荷作用下工作，要求表面和心部具有不同的性能，一般是表面硬度高，有較高的耐磨性和疲勞強(qiáng)度；而心部要求有較好的塑性和韌性。表面：硬度高，耐磨六、鋼的表面淬火表面和心部性能要求不同的零件實(shí)例例如齒輪工作時(shí)表面接觸應(yīng)力大，摩擦嚴(yán)重，要求表層高硬度，而齒輪心部通過(guò)軸傳遞動(dòng)力、沖擊力，即心部要求較高的塑性和韌性。而低碳鋼可滿足心部要求，表面要求不能滿足；高碳鋼可滿足表面要求，心部要求不能滿足；在這種情況下，單從材料選擇入手或采用普通熱處理方法，都不能滿足其要求。解決這
2、一問(wèn)題的方法就是鋼的表面淬火（表面熱處理）和化學(xué)熱處理表面熱處理是只對(duì)工件表層進(jìn)行熱處理以改變其組織和性能的熱處理工藝，其中以表面淬火最為常用。表面淬火不改變零件表層的化學(xué)成分，只改變表層的組織，并且心部仍保留原來(lái)退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織。其目的是使工件表層具有高硬度、耐磨性，而心部具有足夠的強(qiáng)度和韌性。表面淬火后，一般需進(jìn)行低溫回火，以減少淬火應(yīng)力和降低脆性。工業(yè)上常用的表面淬火方法有感應(yīng)淬火和火焰淬火。１）感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)淬火是指利用感應(yīng)電流通過(guò)工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件表層、局部或整體加熱，并快速冷卻的淬火工藝，見下圖所示。當(dāng)感應(yīng)線圈
3、中通以交流電時(shí)，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在工件中便產(chǎn)生相同頻率的感應(yīng)電流，由于工件本身具有電阻，因而集中于工件表面的電流可使表層迅速加熱到淬火溫度，而工件的心部溫度仍接近室溫。感應(yīng)加熱后，采用水、乳化液或聚乙烯醇水溶液噴射淬火（合金鋼浸油），淬火后進(jìn)行180-200℃低溫回火，以降低淬火應(yīng)力，并保持高硬度和高耐磨性。感應(yīng)電流透入工件表層的深度主要取決于交流電頻率的高低；頻率越高，淬硬層深度越小。由于電源頻率不同感應(yīng)加熱表面淬火分高頻淬火、中頻淬火和工頻淬火，此外還有20世紀(jì)60年代后發(fā)展起來(lái)的超音頻感應(yīng)加熱，它的頻率為30～40kHZ，適用硬化層略深于高頻
4、且要求硬化層沿表面均勻分布的零件，例如中、小模數(shù)齒輪、鏈輪、軸、機(jī)床導(dǎo)軌等。生產(chǎn)中常用的電流頻率與淬硬層深度的關(guān)系如下表所示：名稱頻率淬硬深度（mm)適用零件高頻感應(yīng)加熱100~500kHZ0.5~2.5淬硬層較薄的中、小型零件，如小模數(shù)齒輪、小的軸中頻感應(yīng)加熱1~10kHZ3~10承受較大載荷和磨損零件，如大模數(shù)齒輪、較大凸輪等工頻感應(yīng)加熱50HZ10~20要求硬層深的大型零件和鋼材的穿透加熱，如軋輥、火車車輪等感應(yīng)加熱表面淬火種類及應(yīng)用感應(yīng)加熱速度極快，時(shí)間很短僅為幾秒鐘，加熱淬火有如下特點(diǎn)：表面性能好，硬度比普通淬火高2HRC～3HRC。疲
5、勞強(qiáng)度較高，一般工件可提高20％～30%；工件表面質(zhì)量高，不易氧化脫碳，淬火變形?。淮阌矊由疃纫子诳刂?，操作易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)率高。感應(yīng)加熱淬火零件的加工工藝路線為：下料-----鍛造-----調(diào)質(zhì)或正火------切削加工-----感應(yīng)加熱淬火+低溫回火-----精加工-----檢驗(yàn)２）火焰表面淬火火焰表面淬火是應(yīng)用氧－乙炔（或其它可燃?xì)怏w）火焰，對(duì)零件表面加熱，然后快速冷卻的淬火。C:DocumentsandSettingsAdministrator桌面二維動(dòng)畫3火焰加熱表面淬火示意圖.swf火焰表面淬火其淬硬層深度一般為
6、2～6mm?；鹧婕訜岜砻娲慊鹪O(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，使用方便靈活。但生產(chǎn)效率低，淬火質(zhì)量較難控制。適用于單件、小批量生產(chǎn)或用于中碳鋼、中碳低合金鋼制造的大型工件，如大齒輪、軸等零件的表面淬火。C:DocumentsandSettingsAdministrator桌面熱處理錄像4（鋼的表面熱處理與化學(xué)熱處理）火焰加熱表面淬火.rm3）電接觸加熱表面淬火電接觸表面淬火可顯著提高工件表面的耐磨性和抗擦傷能力。設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單易行，硬化層薄，一般為0.15～0.35mm。適用于表面形狀簡(jiǎn)單的零件，目前廣泛用于機(jī)床導(dǎo)軌、汽缸套等表面淬火。4）激光加熱表面
7、淬火這種表面淬火方法是用激光束掃描工件表面，使工件表面迅速加熱到鋼的臨界點(diǎn)以上，而當(dāng)激光束離開工件表面時(shí)，由于基體金屬的大量吸熱，使表面獲得急速冷卻而自淬火，故無(wú)需冷卻介質(zhì)。特點(diǎn)如下：激光淬火硬化層深度與寬度一般為：深度＜0.75mm，寬度小于1.2mm。激光淬火后表層可獲得極細(xì)馬氏體組織，硬度高且耐磨性好。激光淬火能對(duì)形狀復(fù)雜，特別是某些部位用其它表面淬火方法極難處理的(如拐角、溝槽、盲孔底部或深孔)工件。七、鋼的化學(xué)熱處理簡(jiǎn)介化學(xué)熱處理是將工件放入一定溫度的活性介質(zhì)中加熱并保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處
8、理工藝。其特點(diǎn)是既改變工件表面層的組織，又改變化學(xué)成分。它可比表面淬火獲得更高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，并可提高工件表層的耐蝕性和高溫抗
