《汽車(chē)制造工藝》教學(xué)PPT電子課件,汽車(chē)制造工藝,汽車(chē),制造,工藝,教學(xué),PPT,電子,課件 汽車(chē)制造工藝汽車(chē)制造工藝第八章第八章 零件的表面強(qiáng)化工藝零件的表面強(qiáng)化工藝主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)處理化學(xué)處理第三節(jié)第三節(jié) 表面淬火處理表面淬火處理第四節(jié)第四節(jié) 激光熱處理技術(shù)激光熱處理技術(shù)第五節(jié)第五節(jié) 其他熱處理工藝簡(jiǎn)介其他熱處理工藝簡(jiǎn)介第一節(jié)第一節(jié) 零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理表面機(jī)械強(qiáng)化處理是利用機(jī)械能使工件表面產(chǎn)生塑表面機(jī)械強(qiáng)化處理是利用機(jī)械能使工件表面產(chǎn)生塑性變形，引起表面形變強(qiáng)化的方法，亦稱為表面形性變形，引起表面形變強(qiáng)化的方法，亦稱為表面形變強(qiáng)化。有噴丸、噴砂、滾壓和孔擠壓等工藝。變強(qiáng)化。有噴丸、噴砂、滾壓和孔擠壓等工藝。腐蝕、磨損、斷裂是機(jī)器零部件的三大失效模式，腐蝕、磨損、斷裂是機(jī)器零部件的三大失效模式，其中以斷裂失效帶來(lái)的災(zāi)難與損失最大。而斷裂失其中以斷裂失效帶來(lái)的災(zāi)難與損失最大。而斷裂失效中疲勞斷裂所占比例最高。汽車(chē)中的一些重要零效中疲勞斷裂所占比例最高。汽車(chē)中的一些重要零部件，如彈簧、軸、齒輪、連桿、車(chē)輪等承受循環(huán)部件，如彈簧、軸、齒輪、連桿、車(chē)輪等承受循環(huán)交變載荷，有時(shí)發(fā)生疲勞斷裂失效。而表面機(jī)械強(qiáng)交變載荷，有時(shí)發(fā)生疲勞斷裂失效。而表面機(jī)械強(qiáng)化處理是提高機(jī)器零部件疲勞壽命最為有效的手段?；幚硎翘岣邫C(jī)器零部件疲勞壽命最為有效的手段。第一節(jié)第一節(jié) 零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理一、機(jī)械表面處理的強(qiáng)化原理一、機(jī)械表面處理的強(qiáng)化原理1.表面形變強(qiáng)化表面形變強(qiáng)化 圖圖8-1 噴丸形變硬化層結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力分布示意圖噴丸形變硬化層結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力分布示意圖 圖圖8-2 噴丸強(qiáng)化后硬度分布噴丸強(qiáng)化后硬度分布 一、機(jī)械表面處理的強(qiáng)化原理一、機(jī)械表面處理的強(qiáng)化原理2.形成表面殘余應(yīng)力形成表面殘余應(yīng)力 一、機(jī)械表面處理的強(qiáng)化原理一、機(jī)械表面處理的強(qiáng)化原理3.表面形貌變化表面形貌變化 工件疲勞斷裂大多從表面開(kāi)始工件疲勞斷裂大多從表面開(kāi)始,疲勞源發(fā)生在工件疲勞源發(fā)生在工件表面。工件表面缺陷表面。工件表面缺陷,如機(jī)械加工的刀痕、細(xì)裂紋及如機(jī)械加工的刀痕、細(xì)裂紋及銹蝕有時(shí)就是裂紋源的滋生地。工件上存在倒角、凹銹蝕有時(shí)就是裂紋源的滋生地。工件上存在倒角、凹槽等應(yīng)力集中的位置槽等應(yīng)力集中的位置,有時(shí)也是疲勞斷裂開(kāi)始的位置。有時(shí)也是疲勞斷裂開(kāi)始的位置。表面強(qiáng)化可以消除或降低應(yīng)力集中表面強(qiáng)化可以消除或降低應(yīng)力集中,特別是滾壓和孔特別是滾壓和孔擠壓還能提高表面粗糙度擠壓還能提高表面粗糙度,因而可以顯著提高工件疲因而可以顯著提高工件疲勞強(qiáng)度勞強(qiáng)度,降低工件對(duì)缺陷的敏感性。降低工件對(duì)缺陷的敏感性。第一節(jié)第一節(jié) 零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理二、表面噴丸處理二、表面噴丸處理 表面噴丸處理，也稱噴丸強(qiáng)化，是將高速?gòu)椡枇鞅砻鎳娡杼幚?，也稱噴丸強(qiáng)化，是將高速?gòu)椡枇鲊娚涞搅慵砻?，使表層發(fā)生塑性變形，而形成一定噴射到零件表面，使表層發(fā)生塑性變形，而形成一定厚度的強(qiáng)化層，強(qiáng)化層內(nèi)形成較高的殘余壓應(yīng)力，從厚度的強(qiáng)化層，強(qiáng)化層內(nèi)形成較高的殘余壓應(yīng)力，從而提高零件的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。而提高零件的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸 噴丸強(qiáng)化用的設(shè)備主要有兩種結(jié)構(gòu)形式噴丸強(qiáng)化用的設(shè)備主要有兩種結(jié)構(gòu)形式:氣動(dòng)式氣動(dòng)式與機(jī)械離心式。與機(jī)械離心式。1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸氣動(dòng)式噴丸機(jī)氣動(dòng)式噴丸機(jī)吸入式噴丸機(jī)吸入式噴丸機(jī) 1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸氣動(dòng)式噴丸機(jī)氣動(dòng)式噴丸機(jī)重力式噴丸機(jī)重力式噴丸機(jī) 1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸氣動(dòng)式噴丸機(jī)氣動(dòng)式噴丸機(jī)直接加壓式氣動(dòng)噴丸機(jī)直接加壓式氣動(dòng)噴丸機(jī) 1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸機(jī)械離心式拋丸機(jī)機(jī)械離心式拋丸機(jī) 1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸內(nèi)孔噴丸機(jī)內(nèi)孔噴丸機(jī) 1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸旋片旋片(旋板旋板)噴丸器噴丸器 1.噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸噴丸噴丸常用的彈丸可分為鑄鐵彈丸、鑄鋼彈丸、不銹鋼彈丸、鋼常用的彈丸可分為鑄鐵彈丸、鑄鋼彈丸、不銹鋼彈丸、鋼絲切割彈九、玻璃彈丸、陶瓷彈丸及其它非金屬?gòu)椡璧?。絲切割彈九、玻璃彈丸、陶瓷彈丸及其它非金屬?gòu)椡璧?。目前已有多種合成材料和礦物性材料可供選用，應(yīng)用較目前已有多種合成材料和礦物性材料可供選用，應(yīng)用較多的是剛玉彈丸。多的是剛玉彈丸。噴丸介質(zhì)的力學(xué)性能指標(biāo)主要是沖擊韌度和硬度。由于噴噴丸介質(zhì)的力學(xué)性能指標(biāo)主要是沖擊韌度和硬度。由于噴丸時(shí)彈丸高速撞擊工件，彈丸必須具有較高的沖擊韌度，丸時(shí)彈丸高速撞擊工件，彈丸必須具有較高的沖擊韌度，才能避免大量破碎。顯然。鋼丸的沖擊韌度高于鑄鐵丸，才能避免大量破碎。顯然。鋼丸的沖擊韌度高于鑄鐵丸，其中尤其以鋼絲切割丸最好。彈丸的硬度與噴丸強(qiáng)度密其中尤其以鋼絲切割丸最好。彈丸的硬度與噴丸強(qiáng)度密切相關(guān)，它直接影響到噴丸效果。一般應(yīng)在保證彈丸具切相關(guān)，它直接影響到噴丸效果。一般應(yīng)在保證彈丸具有足夠沖擊韌度的條件下。盡量提高硬度。有足夠沖擊韌度的條件下。盡量提高硬度。彈丸的大小相差也很大，可以從幾微米到幾毫米，應(yīng)根據(jù)彈丸的大小相差也很大，可以從幾微米到幾毫米，應(yīng)根據(jù)噴丸目的和工藝條件，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用。噴丸目的和工藝條件，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用。二、表面噴丸處理二、表面噴丸處理2.噴丸工藝噴丸工藝噴丸后殘余壓應(yīng)力的蜂值和延續(xù)深度體現(xiàn)了噴丸的噴丸后殘余壓應(yīng)力的蜂值和延續(xù)深度體現(xiàn)了噴丸的效應(yīng)。它與工件的材料和狀態(tài)。以及噴丸時(shí)的多個(gè)效應(yīng)。它與工件的材料和狀態(tài)。以及噴丸時(shí)的多個(gè)工藝參數(shù)有關(guān)。工藝參數(shù)有關(guān)。噴丸的工藝參數(shù)包括：彈丸特性、彈丸流的速度和噴丸的工藝參數(shù)包括：彈丸特性、彈丸流的速度和流量、噴丸時(shí)間、彈丸流對(duì)受?chē)娒娴南鄬?duì)位置等。流量、噴丸時(shí)間、彈丸流對(duì)受?chē)娒娴南鄬?duì)位置等。生產(chǎn)實(shí)際中并不單獨(dú)測(cè)量上述各個(gè)工藝參數(shù)，而是生產(chǎn)實(shí)際中并不單獨(dú)測(cè)量上述各個(gè)工藝參數(shù)，而是測(cè)定綜合性的噴丸強(qiáng)度和表面覆蓋率。目前各國(guó)均測(cè)定綜合性的噴丸強(qiáng)度和表面覆蓋率。目前各國(guó)均采用噴丸強(qiáng)度和表面覆蓋率來(lái)控制和檢驗(yàn)噴丸強(qiáng)化采用噴丸強(qiáng)度和表面覆蓋率來(lái)控制和檢驗(yàn)噴丸強(qiáng)化的質(zhì)量。的質(zhì)量。第一節(jié)第一節(jié) 零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理零件表面機(jī)械強(qiáng)化處理三、表面噴砂處理三、表面噴砂處理 1.噴砂原理及應(yīng)用范圍噴砂原理及應(yīng)用范圍原理原理：噴砂是采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料：噴砂是采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到工件表面，由于磨料沖擊和切削作用，使工件的表高速噴射到工件表面，由于磨料沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性。得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性。應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍：1）工件涂鍍、工件粘接前處理）工件涂鍍、工件粘接前處理2）鑄件、熱處理后工件的表面清理）鑄件、熱處理后工件的表面清理3）機(jī)加工件飛邊清理）機(jī)加工件飛邊清理4）改善零件的力學(xué)性能）改善零件的力學(xué)性能 5）光飾作用）光飾作用三、表面噴砂處理三、表面噴砂處理2.噴砂機(jī)的分類(lèi)噴砂機(jī)的分類(lèi)1）吸入式干噴砂機(jī)）吸入式干噴砂機(jī) 一個(gè)完整的吸入式干噴砂機(jī)一般由六個(gè)系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的吸入式干噴砂機(jī)一般由六個(gè)系統(tǒng)組成，即結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、介質(zhì)動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)、介質(zhì)動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。吸入式干噴砂機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)氣流的高速系統(tǒng)。吸入式干噴砂機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)氣流的高速運(yùn)動(dòng)在噴槍內(nèi)形成的負(fù)壓，將磨料通過(guò)輸砂管。吸入噴槍并經(jīng)運(yùn)動(dòng)在噴槍內(nèi)形成的負(fù)壓，將磨料通過(guò)輸砂管。吸入噴槍并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面，達(dá)到預(yù)期的加工目。噴嘴射出，噴射到被加工表面，達(dá)到預(yù)期的加工目。2）壓入式干噴砂機(jī)）壓入式干噴砂機(jī) 一個(gè)完整的壓入式干噴砂機(jī)工作單元一般由四個(gè)系統(tǒng)組成，一個(gè)完整的壓入式干噴砂機(jī)工作單元一般由四個(gè)系統(tǒng)組成，即壓力罐、介質(zhì)動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。壓入式干噴即壓力罐、介質(zhì)動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。壓入式干噴砂機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)壓縮空氣在壓力罐內(nèi)建立的工砂機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)壓縮空氣在壓力罐內(nèi)建立的工作壓力，將磨料通過(guò)出砂閥。壓入輸砂管并經(jīng)噴嘴射出，噴射作壓力，將磨料通過(guò)出砂閥。壓入輸砂管并經(jīng)噴嘴射出，噴射到被加工表面達(dá)到預(yù)期的加工目。到被加工表面達(dá)到預(yù)期的加工目。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)處理化學(xué)處理一、化學(xué)熱處理的基本原理一、化學(xué)熱處理的基本原理1.分解分解分解是指滲劑中生成能滲入鋼表面的活性原子的化學(xué)分解是指滲劑中生成能滲入鋼表面的活性原子的化學(xué)反應(yīng)。它可能通過(guò)三種反應(yīng)生成反應(yīng)。它可能通過(guò)三種反應(yīng)生成:分解反應(yīng)分解反應(yīng)如如2NH32N+3H2 置換反應(yīng)置換反應(yīng)如如SiCl4+2Fe2FeCl2+Si 還原反應(yīng)還原反應(yīng)如如2BF2BF4+B化學(xué)反應(yīng)速度除取決于反應(yīng)物的本性外化學(xué)反應(yīng)速度除取決于反應(yīng)物的本性外,還與溫度、壓還與溫度、壓力、濃度、催化劑有關(guān)。力、濃度、催化劑有關(guān)。一、化學(xué)熱處理的基本原理一、化學(xué)熱處理的基本原理2.吸附吸附 吸附是活性原子吸附是活性原子(或離子或離子)與金屬原子產(chǎn)生鍵合而進(jìn)入其表層與金屬原子產(chǎn)生鍵合而進(jìn)入其表層的過(guò)程。的過(guò)程。固體表面的吸附作用，按其作用力性質(zhì)可分為物理吸附與化固體表面的吸附作用，按其作用力性質(zhì)可分為物理吸附與化學(xué)吸附。物理吸附與化學(xué)吸附常常是相伴發(fā)生的學(xué)吸附。物理吸附與化學(xué)吸附常常是相伴發(fā)生的,如金屬鎢吸附如金屬鎢吸附氧氧,既存在化學(xué)吸附的原子狀態(tài)氧既存在化學(xué)吸附的原子狀態(tài)氧,也存在物理吸附的分子狀態(tài)也存在物理吸附的分子狀態(tài)氧。表面吸附作用與催化作用是密切不可分的氧。表面吸附作用與催化作用是密切不可分的,吸附作用可能促吸附作用可能促進(jìn)分解過(guò)程。進(jìn)分解過(guò)程。如用如用CO為氣體滲碳劑時(shí)為氣體滲碳劑時(shí),CO分解生成活性碳原子分解生成活性碳原子,反應(yīng)式為反應(yīng)式為:2COCO2+C Fe先吸附先吸附CO中中C,使使C與與O原子間距離增大原子間距離增大,減弱減弱C與與O原子原子間結(jié)合力間結(jié)合力,使這個(gè)使這個(gè)O原子就很容易與原子就很容易與CO反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO2。而。而C則則被被Fe吸附后吸附后,提高鋼表面的碳濃度提高鋼表面的碳濃度,為碳向內(nèi)部擴(kuò)散提供了濃度為碳向內(nèi)部擴(kuò)散提供了濃度梯度條件。由此可見(jiàn)梯度條件。由此可見(jiàn),鋼表面吸附鋼表面吸附CO,對(duì)滲劑中對(duì)滲劑中CO的分解和碳的分解和碳原子的被吸附起著極其重要的作用。原子的被吸附起著極其重要的作用。一、化學(xué)熱處理的基本原理一、化學(xué)熱處理的基本原理3.擴(kuò)散擴(kuò)散 擴(kuò)散就是工件表面吸附的活性原子擴(kuò)散就是工件表面吸附的活性原子(或離子或離子)后后,其其表面濃度提高表面濃度提高,形成濃度梯度形成濃度梯度,創(chuàng)造了擴(kuò)散條件創(chuàng)造了擴(kuò)散條件,使?jié)B入使?jié)B入元素向其內(nèi)部遷移形成一定厚度擴(kuò)散層的過(guò)程。元素向其內(nèi)部遷移形成一定厚度擴(kuò)散層的過(guò)程。晶體結(jié)構(gòu)對(duì)擴(kuò)散系數(shù)影響較大晶體結(jié)構(gòu)對(duì)擴(kuò)散系數(shù)影響較大,碳在奧氏體中擴(kuò)散碳在奧氏體中擴(kuò)散激活能比在鐵素體中要大激活能比在鐵素體中要大,這與面心立方結(jié)構(gòu)奧氏體的這與面心立方結(jié)構(gòu)奧氏體的致密度大有關(guān)。致密度大有關(guān)。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)處理化學(xué)處理二、化學(xué)熱處理分類(lèi)二、化學(xué)熱處理分類(lèi) 根據(jù)介質(zhì)的物理形態(tài)，可分為：根據(jù)介質(zhì)的物理形態(tài)，可分為：固體法、液體法、氣體法、等離子法。固體法、液體法、氣體法、等離子法。根據(jù)鋼鐵基體材料在進(jìn)行化學(xué)熱處理時(shí)的組織狀態(tài)，可分為根據(jù)鋼鐵基體材料在進(jìn)行化學(xué)熱處理時(shí)的組織狀態(tài)，可分為奧奧氏氏體體狀狀態(tài)態(tài)滲碳滲碳碳氮共滲碳氮共滲滲滲硼硼及及硼硼鋁鋁共共滲滲、硼硼硅硅共共滲滲、硼硼鋯鋯共共滲滲、硼硼碳碳復(fù)復(fù)合合滲滲、硼碳氮復(fù)合滲硼碳氮復(fù)合滲滲鉻及鉻鋁共滲、鉻硅共滲、鉻鈦共滲、鉻氮共滲滲鉻及鉻鋁共滲、鉻硅共滲、鉻鈦共滲、鉻氮共滲滲鋁及鋁稀土共滲、鋁鎳共滲滲鋁及鋁稀土共滲、鋁鎳共滲滲硅滲硅滲釩、滲鈮、滲鈦滲釩、滲鈮、滲鈦鐵鐵素素體體狀狀態(tài)態(tài)滲氮滲氮氮碳共滲氮碳共滲氧氮共滲及氧氮碳共滲氧氮共滲及氧氮碳共滲滲硫滲硫硫氮共滲及硫氮碳共滲硫氮共滲及硫氮碳共滲滲鋅滲鋅常用化學(xué)熱處理方法及其作用常用化學(xué)熱處理方法及其作用 處處理方法理方法滲入元素滲入元素作用作用滲碳滲碳C提高工件的耐磨性、硬度及疲提高工件的耐磨性、硬度及疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度碳氮共滲碳氮共滲C、N氮碳共滲氮碳共滲提高工件的表面硬度、耐磨性、抗咬合能力及耐提高工件的表面硬度、耐磨性、抗咬合能力及耐蝕蝕性性滲氮滲氮N滲硫滲硫S提高工件的減摩性及抗咬合能力提高工件的減摩性及抗咬合能力硫氮硫氮S、N提高工件的耐磨性、減摩性及抗疲提高工件的耐磨性、減摩性及抗疲勞勞、抗咬合能力、抗咬合能力硫氮碳共滲硫氮碳共滲S、N、C滲硼滲硼B(yǎng)提高工件的表面硬度、提高耐磨能力及提高工件的表面硬度、提高耐磨能力及紅紅硬性硬性滲硅滲硅Si提高表面硬度，提高耐提高表面硬度，提高耐蝕蝕、抗氧化能力、抗氧化能力滲滲鋅鋅Zn提高工件抗大氣腐提高工件抗大氣腐蝕蝕能力能力滲滲鋁鋁Al提高工件抗高溫氧化及含硫介提高工件抗高溫氧化及含硫介質(zhì)質(zhì)中的腐中的腐蝕蝕能力能力滲滲鉻鉻Cr提高工件抗高溫氧化能力，提高耐磨及耐提高工件抗高溫氧化能力，提高耐磨及耐蝕蝕性性滲滲釩釩V提高工件表面硬度，提高耐磨及抗咬合能力提高工件表面硬度，提高耐磨及抗咬合能力硼硼鋁鋁共滲共滲B、Al提高工件耐磨、耐提高工件耐磨、耐蝕蝕及抗高溫氧化能力，表面脆性及抗剝落能力及抗高溫氧化能力，表面脆性及抗剝落能力優(yōu)優(yōu)于滲硼于滲硼鉻鋁鉻鋁共滲共滲Cr、Al具有比具有比單單一滲一滲鉻鉻或滲或滲鋁鋁更更優(yōu)優(yōu)的耐的耐熱熱性能性能鉻鋁鉻鋁硅共滲硅共滲Cr、Al、Si 提高工件的高溫性能提高工件的高溫性能二、化學(xué)熱處理分類(lèi)二、化學(xué)熱處理分類(lèi)1.滲碳滲碳 滲碳是在增碳活性介質(zhì)中將低碳鋼或低碳合金鋼加熱并保滲碳是在增碳活性介質(zhì)中將低碳鋼或低碳合金鋼加熱并保溫，使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。其目的是增加工件溫，使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。其目的是增加工件表層的碳含量，獲得一定的碳濃度梯度。滲碳是最古老、應(yīng)用表層的碳含量，獲得一定的碳濃度梯度。滲碳是最古老、應(yīng)用最廣泛的化學(xué)熱處理工藝。與其他化學(xué)熱處理一樣，滲碳處理最廣泛的化學(xué)熱處理工藝。與其他化學(xué)熱處理一樣，滲碳處理包括碳原子的分解、吸收和擴(kuò)散三個(gè)基本過(guò)程。在滲碳溫度下包括碳原子的分解、吸收和擴(kuò)散三個(gè)基本過(guò)程。在滲碳溫度下滲碳劑將發(fā)生分解，產(chǎn)生活性高、滲入能力很強(qiáng)的活性碳原子滲碳劑將發(fā)生分解，產(chǎn)生活性高、滲入能力很強(qiáng)的活性碳原子C；活性碳原子在工件表面被吸收，形成固溶體或化合物；活性碳原子在工件表面被吸收，形成固溶體或化合物；當(dāng)工件表面的碳濃度達(dá)到一定值后，碳原子從表面的高濃度區(qū)當(dāng)工件表面的碳濃度達(dá)到一定值后，碳原子從表面的高濃度區(qū)向里層的低濃度區(qū)擴(kuò)散。向里層的低濃度區(qū)擴(kuò)散。根據(jù)滲碳劑形態(tài)不同，滲碳工藝可分為固體滲碳、氣體滲根據(jù)滲碳劑形態(tài)不同，滲碳工藝可分為固體滲碳、氣體滲碳及液體滲碳三種類(lèi)型。碳及液體滲碳三種類(lèi)型。1.滲碳滲碳（1）滲碳工藝）滲碳工藝 滲碳的目的是在工件表面獲得一定的表面碳濃度、一定的滲碳的目的是在工件表面獲得一定的表面碳濃度、一定的碳濃度梯度及一定的滲層深度。選擇滲碳工藝的原則是如何以碳濃度梯度及一定的滲層深度。選擇滲碳工藝的原則是如何以最快的速度，最經(jīng)濟(jì)的效果獲得合乎要求的滲碳層。最快的速度，最經(jīng)濟(jì)的效果獲得合乎要求的滲碳層。1）滲碳溫度）滲碳溫度 溫度是影響擴(kuò)散系數(shù)最突出的因素，增加溫度，溫度是影響擴(kuò)散系數(shù)最突出的因素，增加溫度，可以急劇地提高擴(kuò)散系數(shù)。而且隨著溫度升高，碳在奧氏體中可以急劇地提高擴(kuò)散系數(shù)。而且隨著溫度升高，碳在奧氏體中的溶解度增大。滲層隨著溫度升高而加深，碳濃度梯度也趨于的溶解度增大。滲層隨著溫度升高而加深，碳濃度梯度也趨于平緩。但是，過(guò)高的溫度將縮短設(shè)備的使用壽命，增加工件的平緩。但是，過(guò)高的溫度將縮短設(shè)備的使用壽命，增加工件的變形，奧氏體晶粒也易粗大。變形，奧氏體晶粒也易粗大。2）滲碳保溫時(shí)間）滲碳保溫時(shí)間 在正常滲碳情況下，隨著滲碳時(shí)間的延長(zhǎng)，在正常滲碳情況下，隨著滲碳時(shí)間的延長(zhǎng)，滲層濃度梯度變小，滲速降低。滲碳保溫時(shí)間主要取決于要求滲層濃度梯度變小，滲速降低。滲碳保溫時(shí)間主要取決于要求獲得的滲層厚度。獲得的滲層厚度。3）碳勢(shì)的影響）碳勢(shì)的影響 碳勢(shì)是表征含碳?xì)夥赵谝欢囟认屡c鋼件表面碳勢(shì)是表征含碳?xì)夥赵谝欢囟认屡c鋼件表面處于平衡時(shí)可使鋼表面達(dá)到的碳含量。介質(zhì)碳勢(shì)越高，滲碳速處于平衡時(shí)可使鋼表面達(dá)到的碳含量。介質(zhì)碳勢(shì)越高，滲碳速度越快，但滲層碳濃度梯度越陡。碳勢(shì)過(guò)高，還會(huì)在工件表面度越快，但滲層碳濃度梯度越陡。碳勢(shì)過(guò)高，還會(huì)在工件表面積碳。積碳。1.滲碳滲碳（2）滲碳前處理工藝滲碳前處理工藝工件滲碳前進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)先熱處理，可提高滲碳處理工件滲碳前進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)先熱處理，可提高滲碳處理的質(zhì)量，為滲碳處理做好組織準(zhǔn)備，可以根據(jù)相關(guān)手的質(zhì)量，為滲碳處理做好組織準(zhǔn)備，可以根據(jù)相關(guān)手冊(cè)預(yù)備熱處理工藝。冊(cè)預(yù)備熱處理工藝。工件在進(jìn)入滲碳爐前應(yīng)清除表面污垢、鐵銹及油脂等。工件在進(jìn)入滲碳爐前應(yīng)清除表面污垢、鐵銹及油脂等。當(dāng)清洗尚不能保證表面質(zhì)量時(shí)，可采用噴砂處理。當(dāng)清洗尚不能保證表面質(zhì)量時(shí)，可采用噴砂處理。凡工件表面不允許滲碳的部位（如螺紋、軟花鍵軸孔凡工件表面不允許滲碳的部位（如螺紋、軟花鍵軸孔等）應(yīng)進(jìn)行防滲處理。等）應(yīng)進(jìn)行防滲處理。此外，還可采用預(yù)留加工量，滲碳緩冷后用機(jī)械加工此外，還可采用預(yù)留加工量，滲碳緩冷后用機(jī)械加工方法切除滲層，或者用緊密固定的鋼套及軸環(huán)保護(hù)不方法切除滲層，或者用緊密固定的鋼套及軸環(huán)保護(hù)不欲滲碳的部位。欲滲碳的部位。1.滲碳滲碳（3）氣體滲碳）氣體滲碳 氣體滲碳工藝具有生產(chǎn)率高，操作方便，滲碳層氣體滲碳工藝具有生產(chǎn)率高，操作方便，滲碳層容易控制以及滲碳后可以直接淬火等一系列優(yōu)點(diǎn)，是容易控制以及滲碳后可以直接淬火等一系列優(yōu)點(diǎn)，是目前用得最多的滲碳方法。氣體滲碳是目前生產(chǎn)中應(yīng)目前用得最多的滲碳方法。氣體滲碳是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種滲碳方法，它是在含碳的氣體介質(zhì)用最為廣泛的一種滲碳方法，它是在含碳的氣體介質(zhì)中通過(guò)調(diào)節(jié)氣體滲碳?xì)夥諄?lái)實(shí)現(xiàn)滲碳的。中通過(guò)調(diào)節(jié)氣體滲碳?xì)夥諄?lái)實(shí)現(xiàn)滲碳的。根據(jù)所用滲碳?xì)怏w的產(chǎn)生方法及種類(lèi)，可分為滴根據(jù)所用滲碳?xì)怏w的產(chǎn)生方法及種類(lèi)，可分為滴注式氣體滲碳、吸熱式氣氛滲碳和氮基氣氛滲碳。按注式氣體滲碳、吸熱式氣氛滲碳和氮基氣氛滲碳。按設(shè)備類(lèi)型不同又可以分井式爐氣體滲碳、密封箱式爐設(shè)備類(lèi)型不同又可以分井式爐氣體滲碳、密封箱式爐氣體滲碳及連續(xù)式爐氣體滲碳。氣體滲碳及連續(xù)式爐氣體滲碳。（3）氣體滲碳）氣體滲碳1）滴注式氣體滲碳）滴注式氣體滲碳 滴注式氣體滲碳一般是把含碳有機(jī)液體滴入或注入氣體滲碳爐爐罐內(nèi)，滴注式氣體滲碳一般是把含碳有機(jī)液體滴入或注入氣體滲碳爐爐罐內(nèi)，使之受熱裂解，產(chǎn)生滲碳?xì)夥?，從而?shí)現(xiàn)對(duì)工件的滲碳。使之受熱裂解，產(chǎn)生滲碳?xì)夥眨瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對(duì)工件的滲碳。（3）氣體滲碳）氣體滲碳2）吸熱式氣氛滲碳）吸熱式氣氛滲碳 以吸熱式氣氛為載氣，添加富化氣甲烷以吸熱式氣氛為載氣，添加富化氣甲烷(CH4)、丙烷、丙烷(C3 H8)等進(jìn)行滲碳過(guò)程稱為吸熱式氣氛滲碳。吸熱式氣氛是原料氣等進(jìn)行滲碳過(guò)程稱為吸熱式氣氛滲碳。吸熱式氣氛是原料氣與空氣混合，在吸熱式發(fā)生器內(nèi)通過(guò)不完全燃燒，形成的滲碳與空氣混合，在吸熱式發(fā)生器內(nèi)通過(guò)不完全燃燒，形成的滲碳能力較弱氣體。其主要成分為能力較弱氣體。其主要成分為CO、H2、N2及微量及微量H2O、CO2、CH4、O2等。原料氣一般用天然氣、甲烷或丙烷。等。原料氣一般用天然氣、甲烷或丙烷。3）氮基氣氛滲碳）氮基氣氛滲碳 氮基氣氛滲碳是一種以純氮為載氣、添加碳?xì)浠衔镞M(jìn)行氮基氣氛滲碳是一種以純氮為載氣、添加碳?xì)浠衔镞M(jìn)行氣體滲碳的工藝方法。直接在工作爐內(nèi)制取滲碳?xì)怏w。也有把氣體滲碳的工藝方法。直接在工作爐內(nèi)制取滲碳?xì)怏w。也有把這種碳?xì)浠铩⒌獨(dú)?、空氣等在爐中就地形成的氣氛稱為直接這種碳?xì)浠铩⒌獨(dú)?、空氣等在爐中就地形成的氣氛稱為直接氣氛。使用這種氣氛可節(jié)省氣氛。使用這種氣氛可節(jié)省20%25%的天然氣；在掃氣方面的天然氣；在掃氣方面改用氮基氣氛可以節(jié)省保護(hù)氣氛的用量；另外，氮?dú)饽苁範(fàn)t子改用氮基氣氛可以節(jié)省保護(hù)氣氛的用量；另外，氮?dú)饽苁範(fàn)t子耐熱層具有更好的絕熱性能，可節(jié)約耐熱層具有更好的絕熱性能，可節(jié)約10%的加熱用的天然氣。的加熱用的天然氣。因而滲碳能力弱的載氣已在一定程度上被氮和氮與甲醇的混合因而滲碳能力弱的載氣已在一定程度上被氮和氮與甲醇的混合氣取代。而所需的碳則由添加的碳?xì)浠衔锾峁?。氣取代。而所需的碳則由添加的碳?xì)浠衔锾峁?.滲碳滲碳（4）固體滲碳）固體滲碳 固體滲碳是把裝有工件及固體滲碳劑的滲碳箱放在爐中加固體滲碳是把裝有工件及固體滲碳劑的滲碳箱放在爐中加熱進(jìn)行，主要用于單件生產(chǎn)、局部滲碳或返修使用。它的缺點(diǎn)熱進(jìn)行，主要用于單件生產(chǎn)、局部滲碳或返修使用。它的缺點(diǎn)是由于固體滲碳劑導(dǎo)熱性較差，因而滲碳所需加熱時(shí)間較長(zhǎng)，是由于固體滲碳劑導(dǎo)熱性較差，因而滲碳所需加熱時(shí)間較長(zhǎng)，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，表面碳濃度及滲碳層深度不易控制。且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，表面碳濃度及滲碳層深度不易控制。固體滲碳劑應(yīng)具備活性高、強(qiáng)度高、體積收縮小、導(dǎo)熱性固體滲碳劑應(yīng)具備活性高、強(qiáng)度高、體積收縮小、導(dǎo)熱性好、密度小、灰分和有害雜質(zhì)低、使用壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性好及材好、密度小、灰分和有害雜質(zhì)低、使用壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性好及材料來(lái)源充分等特性。固體滲碳劑由供碳劑（木炭、焦炭、骨炭料來(lái)源充分等特性。固體滲碳劑由供碳劑（木炭、焦炭、骨炭)、催滲劑（堿金屬或堿土金屬的碳酸鹽）、填充劑及枯結(jié)劑所組催滲劑（堿金屬或堿土金屬的碳酸鹽）、填充劑及枯結(jié)劑所組成。成。為了提高滲碳速度而引進(jìn)了快速加熱滲碳法、真空、離子為了提高滲碳速度而引進(jìn)了快速加熱滲碳法、真空、離子束、流態(tài)層滲碳等先進(jìn)的工藝方法，它們均能提高滲碳速度和束、流態(tài)層滲碳等先進(jìn)的工藝方法，它們均能提高滲碳速度和滲碳質(zhì)量。滲碳質(zhì)量。1.滲碳滲碳（5）液體滲碳液體滲碳 液體滲碳，也叫鹽浴滲碳，是將被處理的零件浸入鹽浴滲液體滲碳，也叫鹽浴滲碳，是將被處理的零件浸入鹽浴滲碳劑中，通過(guò)加熱使?jié)B碳劑分解出活性的碳原子來(lái)進(jìn)行滲碳。碳劑中，通過(guò)加熱使?jié)B碳劑分解出活性的碳原子來(lái)進(jìn)行滲碳。液體滲碳工藝操作簡(jiǎn)單，加熱速度快，滲碳速度快，滲碳液體滲碳工藝操作簡(jiǎn)單，加熱速度快，滲碳速度快，滲碳時(shí)間短，靈活性大，并可直接淬火，適合處理小批量或局部滲時(shí)間短，靈活性大，并可直接淬火，適合處理小批量或局部滲碳的工件，但目前液體滲碳鹽浴多數(shù)有公害，工件表面易因殘?zhí)嫉墓ぜ?，但目前液體滲碳鹽浴多數(shù)有公害，工件表面易因殘鹽較難徹底清除而產(chǎn)生腐蝕。鹽較難徹底清除而產(chǎn)生腐蝕。鹽浴滲碳之鹽浴由滲碳劑和中性鹽組成。前者主要起滲碳鹽浴滲碳之鹽浴由滲碳劑和中性鹽組成。前者主要起滲碳作用，后者起調(diào)整鹽浴密度、熔點(diǎn)和流動(dòng)性的作用。作用，后者起調(diào)整鹽浴密度、熔點(diǎn)和流動(dòng)性的作用。1.滲碳滲碳（6）滲碳后的熱處理滲碳后的熱處理 工件滲碳后，提供了表層高碳，心部低碳這樣一種含碳量的工件。為工件滲碳后，提供了表層高碳，心部低碳這樣一種含碳量的工件。為了得到合乎理想的性能，尚需進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚怼Ａ说玫胶虾趵硐氲男阅?，尚需進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?。熱處熱處理理工工藝藝特點(diǎn)及特點(diǎn)及應(yīng)應(yīng)用用直接淬直接淬火火在工件滲碳后，在工件滲碳后，預(yù)預(yù)冷到一冷到一定溫度，然后立即定溫度，然后立即進(jìn)進(jìn)行淬行淬火冷卻。火冷卻。適用干氣體滲碳或液體滲碳，特點(diǎn)是減少加適用干氣體滲碳或液體滲碳，特點(diǎn)是減少加熱熱、冷卻次、冷卻次數(shù)，數(shù)，簡(jiǎn)簡(jiǎn)化操作，減少化操作，減少變變形及氧化脫碳，由于滲碳形及氧化脫碳，由于滲碳時(shí)時(shí)在在較較高的滲碳溫度停留高的滲碳溫度停留較長(zhǎng)較長(zhǎng)的的時(shí)間時(shí)間，容易，容易發(fā)發(fā)生生輿輿氏體晶粒氏體晶粒長(zhǎng)長(zhǎng)大。直接淬火，大。直接淬火，雖經(jīng)預(yù)雖經(jīng)預(yù)冷也不能改冷也不能改變變奧氏體晶粒度，因奧氏體晶粒度，因而可能在淬火后機(jī)械性能降低而可能在淬火后機(jī)械性能降低一次加一次加熱熱淬火淬火滲碳后滲碳后緩緩冷，再次加冷，再次加熱熱淬淬火。再次加火。再次加熱熱淬火的溫度淬火的溫度應(yīng)應(yīng)根據(jù)工件要求而定。根據(jù)工件要求而定。一次加一次加熱熱淬火的方法適用于固體滲碳。當(dāng)然，液體、氣淬火的方法適用于固體滲碳。當(dāng)然，液體、氣體滲碳的工件，特體滲碳的工件，特別別是本是本質(zhì)質(zhì)粗晶粒粗晶粒鋼鋼，或滲碳后不能直，或滲碳后不能直接淬火的零件也可采用一次加接淬火的零件也可采用一次加熱熱淬火。淬火。兩次淬兩次淬火火在滲碳在滲碳緩緩冷后冷后進(jìn)進(jìn)行兩次加行兩次加熱熱淬火。淬火。第一次淬火是第一次淬火是細(xì)細(xì)化心部化心部組織組織，消除表面網(wǎng)狀碳化物。第，消除表面網(wǎng)狀碳化物。第二次淬火是二次淬火是細(xì)細(xì)化滲碳化滲碳層層中中馬馬氏體晶粒，氏體晶粒，獲獲得得隱隱晶晶馬馬氏體、氏體、殘余奧氏體及均勻分布的殘余奧氏體及均勻分布的細(xì)細(xì)粒狀碳化物的滲粒狀碳化物的滲層組織層組織。特。特點(diǎn)：需要多次加點(diǎn)：需要多次加熱熱，不，不僅僅生生產(chǎn)產(chǎn)周期周期長(zhǎng)長(zhǎng)、成本高，已、成本高，已發(fā)發(fā)生生氧化、脫碳及氧化、脫碳及變變形等缺陷。目前兩次淬火法在生形等缺陷。目前兩次淬火法在生產(chǎn)產(chǎn)上很上很少少應(yīng)應(yīng)用，用，僅對(duì)僅對(duì)性能要求性能要求較較高的零件才高的零件才間間或采用。或采用。二、化學(xué)熱處理分類(lèi)二、化學(xué)熱處理分類(lèi)2.滲氮滲氮 滲氮是將工件放在含氮介質(zhì)中，加熱到滲氮是將工件放在含氮介質(zhì)中，加熱到480600低溫，低溫，使氮原子滲入其表面，形成以氮化物為主的滲層，也稱為氮化。使氮原子滲入其表面，形成以氮化物為主的滲層，也稱為氮化。（1）滲氮的特點(diǎn)及工藝過(guò)程滲氮的特點(diǎn)及工藝過(guò)程 滲氮可以獲得比滲碳更高的表面硬度和耐磨性，滲氮后的滲氮可以獲得比滲碳更高的表面硬度和耐磨性，滲氮后的表面硬度可以高達(dá)表面硬度可以高達(dá)HV9501200(相當(dāng)于相當(dāng)于HRC6572），無(wú)需），無(wú)需再進(jìn)行熱處理，而且到再進(jìn)行熱處理，而且到600仍可維持相當(dāng)高的硬度。滲氮還仍可維持相當(dāng)高的硬度。滲氮還可獲得比滲碳更高的彎曲疲勞被度。此外，由于滲氮溫度較低可獲得比滲碳更高的彎曲疲勞被度。此外，由于滲氮溫度較低（500570之間），故變形很小，滲氮也可以提高工件的抗之間），故變形很小，滲氮也可以提高工件的抗腐蝕性能。目前除了鋼以外，其它如鈦、鉬等難熔金屬及其合腐蝕性能。目前除了鋼以外，其它如鈦、鉬等難熔金屬及其合金也廣泛地采用滲氮。但是滲氮工藝過(guò)程較長(zhǎng)，勞動(dòng)條件差，金也廣泛地采用滲氮。但是滲氮工藝過(guò)程較長(zhǎng)，勞動(dòng)條件差，滲層也較薄，不能承受太大的接觸應(yīng)力。滲層也較薄，不能承受太大的接觸應(yīng)力。2.滲氮滲氮（2）滲氮工藝參數(shù)控制）滲氮工藝參數(shù)控制 一般控制滲氮的工藝參數(shù)是加熱溫度、保溫時(shí)間一般控制滲氮的工藝參數(shù)是加熱溫度、保溫時(shí)間及不同加熱、保溫階段的罐內(nèi)氨分解率。及不同加熱、保溫階段的罐內(nèi)氨分解率。滲氮溫度滲氮溫度 常在常在480560范圍內(nèi)選擇。隨著滲氮溫度范圍內(nèi)選擇。隨著滲氮溫度的提高，滲層深度增加，而硬度卻顯著降低。的提高，滲層深度增加，而硬度卻顯著降低。滲氮時(shí)間滲氮時(shí)間 滲氮層隨時(shí)間延長(zhǎng)而增厚，呈拋物線規(guī)律，隨滲氮層隨時(shí)間延長(zhǎng)而增厚，呈拋物線規(guī)律，隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度下降。滲氮時(shí)間根據(jù)鋼材成分、保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度下降。滲氮時(shí)間根據(jù)鋼材成分、滲氮溫度與層深要求而定。滲氮溫度與層深要求而定。氨分解率氨分解率 對(duì)于一定的工藝溫度，氨分解率在一個(gè)比較適對(duì)于一定的工藝溫度，氨分解率在一個(gè)比較適宜的范圍降低時(shí)，滲氮層深度及硬度也隨之下降，超過(guò)宜的范圍降低時(shí)，滲氮層深度及硬度也隨之下降，超過(guò)一定界限，就會(huì)很快下降。氨分解率的控制是通過(guò)調(diào)整一定界限，就會(huì)很快下降。氨分解率的控制是通過(guò)調(diào)整氨的流量及爐內(nèi)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氨的流量及爐內(nèi)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2.滲氮滲氮（3）滲氮工藝方法）滲氮工藝方法 根據(jù)使用介質(zhì)的不同，滲氮工藝可以分成固體滲根據(jù)使用介質(zhì)的不同，滲氮工藝可以分成固體滲氮、液體滲氮和氣體滲氮三種。由于氣體滲氮法遠(yuǎn)優(yōu)氮、液體滲氮和氣體滲氮三種。由于氣體滲氮法遠(yuǎn)優(yōu)于另外兩種，因而氣體滲氮法在工業(yè)生產(chǎn)中使用最多。于另外兩種，因而氣體滲氮法在工業(yè)生產(chǎn)中使用最多。氣體滲氮基本裝置氣體滲氮基本裝置 1-氨瓶氨瓶 2-干燥箱干燥箱 3-氨壓力表氨壓力表 4-流量計(jì)流量計(jì) 5-進(jìn)氣管進(jìn)氣管6-熱電偶熱電偶 7-滲氮罐滲氮罐 8-氨分解測(cè)定計(jì)氨分解測(cè)定計(jì) 9-U形壓力計(jì)形壓力計(jì) 10-泡泡瓶泡泡瓶二、化學(xué)熱處理分類(lèi)二、化學(xué)熱處理分類(lèi)3.碳氮共滲碳氮共滲 碳氮共滲是在一定溫度下，同時(shí)將碳、氮碳氮共滲是在一定溫度下，同時(shí)將碳、氮滲入工件表面奧氏體中，并以滲碳為主的化學(xué)滲入工件表面奧氏體中，并以滲碳為主的化學(xué)熱處理工藝。碳氮共滲層比滲碳有更高的耐磨熱處理工藝。碳氮共滲層比滲碳有更高的耐磨性、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性；比滲氮有較高的抗壓性、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性；比滲氮有較高的抗壓強(qiáng)度和較低的表面脆性。而且生產(chǎn)周期短，滲強(qiáng)度和較低的表面脆性。而且生產(chǎn)周期短，滲速快，所用材料廣泛。速快，所用材料廣泛。3.碳氮共滲碳氮共滲（1）碳氮共滲分類(lèi)及特點(diǎn)碳氮共滲分類(lèi)及特點(diǎn)分類(lèi)：分類(lèi)：按所使用介質(zhì)的不同可分為固體碳氮共滲、液體碳氮共滲和氣體碳氮按所使用介質(zhì)的不同可分為固體碳氮共滲、液體碳氮共滲和氣體碳氮共滲。其中氣體碳氮共滲表面質(zhì)量容易控制，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)過(guò)程共滲。其中氣體碳氮共滲表面質(zhì)量容易控制，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化，應(yīng)用廣泛。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化，應(yīng)用廣泛。按滲層深度分類(lèi)，可分為薄層碳氮共滲、碳氮共滲和深層碳氮共滲。按滲層深度分類(lèi)，可分為薄層碳氮共滲、碳氮共滲和深層碳氮共滲。按共滲溫度分類(lèi)，可分為低溫碳氮共滲、中溫碳氮共滲和高溫碳氮共按共滲溫度分類(lèi)，可分為低溫碳氮共滲、中溫碳氮共滲和高溫碳氮共滲。滲。特點(diǎn)：特點(diǎn)：碳氮共滲溫度低，共滲后奧氏體晶粒不致長(zhǎng)大，可以直接淬火，而且碳氮共滲溫度低，共滲后奧氏體晶粒不致長(zhǎng)大，可以直接淬火，而且變形??；變形??；由于氮的滲入，提高了滲層中的碳濃度；由于氮的滲入，提高了滲層中的碳濃度；共滲層的淬火組織，一般是由細(xì)針狀共滲層的淬火組織，一般是由細(xì)針狀(或隱晶或隱晶)馬氏體、適量碳氮化合馬氏體、適量碳氮化合物及殘余奧氏體組成；物及殘余奧氏體組成；具有高耐磨性；具有高耐磨性；碳氮共滲的滲層較薄，在碳氮共滲的滲層較薄，在0.250.6mm范圍。范圍。3.碳氮共滲碳氮共滲（2）碳氮共滲后的熱處理）碳氮共滲后的熱處理 碳氮共滲因溫度較低，一般不會(huì)發(fā)生晶粒長(zhǎng)大，故碳氮共滲因溫度較低，一般不會(huì)發(fā)生晶粒長(zhǎng)大，故在共滲后大都可以進(jìn)行直接淬火，使得滲層轉(zhuǎn)變?yōu)楹诠矟B后大都可以進(jìn)行直接淬火，使得滲層轉(zhuǎn)變?yōu)楹?、氮的馬氏體，心部為馬氏體、貝氏體或珠光體組碳、氮的馬氏體，心部為馬氏體、貝氏體或珠光體組織，通過(guò)低溫回火，適當(dāng)提高鋼的韌性。織，通過(guò)低溫回火，適當(dāng)提高鋼的韌性。3.碳氮共滲碳氮共滲（3）氣體碳氮共滲氣體碳氮共滲 氣體碳氮共滲與氣體滲碳差不多，僅需將滲碳設(shè)備略加改氣體碳氮共滲與氣體滲碳差不多，僅需將滲碳設(shè)備略加改裝，增添供氨系統(tǒng)即可。裝，增添供氨系統(tǒng)即可。對(duì)碳氮共滲介質(zhì)的基本要求：碳氮共滲介質(zhì)在加熱時(shí)應(yīng)能對(duì)碳氮共滲介質(zhì)的基本要求：碳氮共滲介質(zhì)在加熱時(shí)應(yīng)能同時(shí)產(chǎn)生碳、氮活性原子，碳、氮含量成一定比例同時(shí)產(chǎn)生碳、氮活性原子，碳、氮含量成一定比例 共滲溫度的選擇應(yīng)同時(shí)考慮工藝性和工件的使用性能，如共滲溫度的選擇應(yīng)同時(shí)考慮工藝性和工件的使用性能，如共滲速度、工件變形、滲層組織及性能等。溫度愈高，為達(dá)到共滲速度、工件變形、滲層組織及性能等。溫度愈高，為達(dá)到一定厚度滲層所需時(shí)間愈短，但工件變形增大，而且滲層中氮一定厚度滲層所需時(shí)間愈短，但工件變形增大，而且滲層中氮含量急劇下降。溫度過(guò)低，不僅滲速減慢，而且在滲層表面易含量急劇下降。溫度過(guò)低，不僅滲速減慢，而且在滲層表面易形成脆性的高氮化合物，心部組織淬火后硬度較低，性能變差。形成脆性的高氮化合物，心部組織淬火后硬度較低，性能變差。共滲溫度一經(jīng)確定，則保溫時(shí)間主要取決于滲層深度要求，共滲溫度一經(jīng)確定，則保溫時(shí)間主要取決于滲層深度要求，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，滲層內(nèi)碳、氮濃度梯度變得較為平緩，有利于隨著時(shí)間延長(zhǎng)，滲層內(nèi)碳、氮濃度梯度變得較為平緩，有利于提高工件表面的承載能力。但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易使表面碳、氮濃度提高工件表面的承載能力。但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易使表面碳、氮濃度過(guò)高，引起表面脆性或淬火后殘余奧氏體過(guò)多。如出現(xiàn)這種情過(guò)高，引起表面脆性或淬火后殘余奧氏體過(guò)多。如出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該降低共滲后期的滲劑供應(yīng)量，或適當(dāng)提高處理溫度。況，應(yīng)該降低共滲后期的滲劑供應(yīng)量，或適當(dāng)提高處理溫度。第三節(jié)第三節(jié) 表面淬火處理表面淬火處理利用快速加熱將鋼件表面加熱到其共析溫度以上轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏利用快速加熱將鋼件表面加熱到其共析溫度以上轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后快冷，形成馬氏體組織的硬化層，而心部仍保持其體，然后快冷，形成馬氏體組織的硬化層，而心部仍保持其原始組織原始組織珠光體、索氏體，硬化層與基體之間一般都珠光體、索氏體，硬化層與基體之間一般都存在有不完全淬火的過(guò)渡層，這種工藝常稱為表面淬火。存在有不完全淬火的過(guò)渡層，這種工藝常稱為表面淬火。表面淬火方法很多，根據(jù)加熱時(shí)所用的功率密度大小可分為：表面淬火方法很多，根據(jù)加熱時(shí)所用的功率密度大小可分為：較高能率密度加熱和高能率密度加熱。根據(jù)加熱方法的不同較高能率密度加熱和高能率密度加熱。根據(jù)加熱方法的不同可分為：感應(yīng)加熱、火焰加熱、激光加熱、電子束加熱等?？煞譃椋焊袘?yīng)加熱、火焰加熱、激光加熱、電子束加熱等。根據(jù)加熱的能量來(lái)源的不同又可分為：內(nèi)熱源加熱和外熱源根據(jù)加熱的能量來(lái)源的不同又可分為：內(nèi)熱源加熱和外熱源加熱。加熱。表面淬火極大地提高了生產(chǎn)率，節(jié)省能源，所以是發(fā)展相當(dāng)表面淬火極大地提高了生產(chǎn)率，節(jié)省能源，所以是發(fā)展相當(dāng)迅速的熱處理工藝。原始組織對(duì)快速加熱固態(tài)相變影響很大。迅速的熱處理工藝。原始組織對(duì)快速加熱固態(tài)相變影響很大。原始組織細(xì)、均勻時(shí)，可在較低溫度和較短的保溫時(shí)間內(nèi)完原始組織細(xì)、均勻時(shí)，可在較低溫度和較短的保溫時(shí)間內(nèi)完成組織轉(zhuǎn)變，淬火后得到細(xì)的或隱晶馬氏體，硬度高，疲勞成組織轉(zhuǎn)變，淬火后得到細(xì)的或隱晶馬氏體，硬度高，疲勞強(qiáng)度高，耐磨性好。為此，表面淬火前一般需要進(jìn)行預(yù)處理，強(qiáng)度高，耐磨性好。為此，表面淬火前一般需要進(jìn)行預(yù)處理，中碳結(jié)構(gòu)鋼常采調(diào)質(zhì)或正火處理。中碳結(jié)構(gòu)鋼常采調(diào)質(zhì)或正火處理。第三節(jié)第三節(jié) 表面淬火處理表面淬火處理一、感應(yīng)淬火一、感應(yīng)淬火1.特點(diǎn)特點(diǎn)熱能集中工件表面層，加熱速度快，熱能集中工件表面層，加熱速度快，生產(chǎn)率高；生產(chǎn)率高；加熱時(shí)間短，沒(méi)有保溫時(shí)間，表面氧加熱時(shí)間短，沒(méi)有保溫時(shí)間，表面氧化、脫碳輕微，表面局部加熱，使淬化、脫碳輕微，表面局部加熱，使淬火變形??；火變形小；表面硬度高，耐磨性好；表面硬度高，耐磨性好；因馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)體積膨脹，使工件表因馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)體積膨脹，使工件表層存在壓應(yīng)力，從而提高了疲勞極限；層存在壓應(yīng)力，從而提高了疲勞極限；淬火時(shí)工件內(nèi)部未被加熱，故淬火變淬火時(shí)工件內(nèi)部未被加熱，故淬火變形小；形小；感應(yīng)加熱淬火設(shè)備可安置在生產(chǎn)線上，感應(yīng)加熱淬火設(shè)備可安置在生產(chǎn)線上，進(jìn)行程序自動(dòng)控制；進(jìn)行程序自動(dòng)控制；設(shè)備昂貴，維修調(diào)整技術(shù)要求高，不設(shè)備昂貴，維修調(diào)整技術(shù)要求高，不適宜單件及小批量生產(chǎn)。適宜單件及小批量生產(chǎn)。第三節(jié)第三節(jié) 表面淬火處理表面淬火處理2.感應(yīng)淬火工藝感應(yīng)淬火工藝淬火后的回火淬火后的回火（低溫回火（低溫回火）獲得的組織與性能獲得的組織與性能（馬氏體，高疲勞強(qiáng)（馬氏體，高疲勞強(qiáng)度、低疲勞缺口敏感性度、低疲勞缺口敏感性）感應(yīng)淬火感應(yīng)淬火（同時(shí)加熱或連續(xù)加熱（同時(shí)加熱或連續(xù)加熱）淬火冷卻淬火冷卻（噴液冷卻或浸液冷卻（噴液冷卻或浸液冷卻）第三節(jié)第三節(jié) 表面淬火處理表面淬火處理二、火焰淬火二、火焰淬火 火焰淬火是外熱源加熱淬火的一種，其特點(diǎn)：火焰淬火是外熱源加熱淬火的一種，其特點(diǎn)：操作方便，成本較低，靈活較大，對(duì)單件、小操作方便，成本較低，靈活較大，對(duì)單件、小批量生產(chǎn)的異形大型件及淬火面積大的工件等較為適批量生產(chǎn)的異形大型件及淬火面積大的工件等較為適用；用；加熱的功率密度不太大，淬硬層較深，可在較加熱的功率密度不太大，淬硬層較深，可在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，一般為寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，一般為28mm，加熱速度較快，過(guò)，加熱速度較快，過(guò)渡層的硬度梯度較為平緩；渡層的硬度梯度較為平緩；影響工件質(zhì)量的工藝因素較多，工件表面容易影響工件質(zhì)量的工藝因素較多，工件表面容易過(guò)熱，淬硬層深度不易控制。過(guò)熱，淬硬層深度不易控制。二、火焰淬火二、火焰淬火第四節(jié)第四節(jié) 激光熱處理技術(shù)激光熱處理技術(shù)激光表面處理技術(shù)主要利用激光的高輻射亮度、高激光表面處理技術(shù)主要利用激光的高輻射亮度、高方向性和高單色性三大特點(diǎn)。當(dāng)激光作用在金屬表方向性和高單色性三大特點(diǎn)。當(dāng)激光作用在金屬表面時(shí)，可以顯著改善其表面性能。如可提高金屬表面時(shí)，可以顯著改善其表面性能。如可提高金屬表面硬度、強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性和耐高溫等性能，面硬度、強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性和耐高溫等性能，從而大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，成倍地延長(zhǎng)產(chǎn)品使用從而大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，成倍地延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命和降低成本，可以取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。壽命和降低成本，可以取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。激光表面處理設(shè)備由激光器、功率計(jì)、導(dǎo)光聚焦系激光表面處理設(shè)備由激光器、功率計(jì)、導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)、工作臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)、軟件編程系統(tǒng)等部件組成。統(tǒng)、工作臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)、軟件編程系統(tǒng)等部件組成。激光表面處理工藝包含激光相變硬化、激光熔覆、激光表面處理工藝包含激光相變硬化、激光熔覆、激光合金化、激光非晶化和激光沖擊硬化等。共同激光合金化、激光非晶化和激光沖擊硬化等。共同理論基礎(chǔ)是激光與材料相互作用的規(guī)律。區(qū)別在于理論基礎(chǔ)是激光與材料相互作用的規(guī)律。區(qū)別在于作用在材料表面的激光功率密度、冷卻速度不同。作用在材料表面的激光功率密度、冷卻速度不同。第四節(jié)第四節(jié) 激光熱處理技術(shù)激光熱處理技術(shù)一、激光表面處理設(shè)備一、激光表面處理設(shè)備激光器激光器 工作物質(zhì)、激勵(lì)源和諧振器三者結(jié)合在工作物質(zhì)、激勵(lì)源和諧振器三者結(jié)合在一起稱為激光器。一起稱為激光器。外圍裝置外圍裝置 外圍裝置主要包括光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械系外圍裝置主要包括光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等。統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等。第四節(jié)第四節(jié) 激光熱處理技術(shù)激光熱處理技術(shù)二、激光表面處理工藝二、激光表面處理工藝 1.激光表面相變硬化激光表面相變硬化 激光相變硬化是在固態(tài)下經(jīng)受激光輻照，其表層被迅速加熱到奧氏體溫度以上，激光相變硬化是在固態(tài)下經(jīng)受激光輻照，其表層被迅速加熱到奧氏體溫度以上，并在激光停止輻射后快速自淬火得到馬氏體組織的一種工藝方法，所以又叫激光淬并在激光停止輻射后快速自淬火得到馬氏體組織的一種工藝方法，所以又叫激光淬火，適用的材料為珠光體灰鑄鐵、鐵素體灰鑄鐵、球墨鑄鐵、碳素鋼、合金鋼和馬火，適用的材料為珠光體灰鑄鐵、鐵素體灰鑄鐵、球墨鑄鐵、碳素鋼、合金鋼和馬氏體型不銹鋼等。此外，還對(duì)鋁合金等進(jìn)行了成功的研究和應(yīng)用。氏體型不銹鋼等。此外，還對(duì)鋁合金等進(jìn)行了成功的研究和應(yīng)用。激光相變硬化的主要目的是在工件表面有選擇性地局部產(chǎn)生硬化帶以提高耐磨激光相變硬化的主要目的是在工件表面有選擇性地局部產(chǎn)生硬化帶以提高耐磨性，還可以通過(guò)在表面產(chǎn)生壓應(yīng)力來(lái)提高疲勞強(qiáng)度。激光相變工藝的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易性，還可以通過(guò)在表面產(chǎn)生壓應(yīng)力來(lái)提高疲勞強(qiáng)度。激光相變工藝的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，強(qiáng)化后工件表面光滑，變形小，基本上不需經(jīng)過(guò)加工即能直接裝配使用。硬化行，強(qiáng)化后工件表面光滑，變形小，基本上不需經(jīng)過(guò)加工即能直接裝配使用。硬化層具有很高的硬度，一般不回火即能應(yīng)用。它特別適合于形狀復(fù)雜、體積大、精加層具有很高的硬度，一般不回火即能應(yīng)用。它特別適合于形狀復(fù)雜、體積大、精加工后不易采用其他方法強(qiáng)化的工件。工后不易采用其他方法強(qiáng)化的工件。2.激光表面熔凝處理激光表面熔凝處理 激光熔凝處理又稱上釉，是利用能量密度很高的激光束在金屬表面連續(xù)掃描，激光熔凝處理又稱上釉，是利用能量密度很高的激光束在金屬表面連續(xù)掃描，使之迅速形成一層非常薄的熔化層，并且利用基體的吸熱作用使熔池中的金屬液以使之迅速形成一層非常薄的熔化層，并且利用基體的吸熱作用使熔池中的金屬液以106108K/S的速度冷卻、凝固，從而使金屬表面產(chǎn)生特殊的微觀組織結(jié)構(gòu)的一種的速度冷卻、凝固，從而使金屬表面產(chǎn)生特殊的微觀組織結(jié)構(gòu)的一種表面改性方法。表面改性方法。激光熔凝主要對(duì)以下三方面材料處理：鑄鐵、工具鋼和某些能形成非晶態(tài)的材激光熔凝主要對(duì)以下三方面材料處理：鑄鐵、工具鋼和某些能形成非晶態(tài)的材料。前兩種材料通過(guò)處理以提高硬度，后者具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。根據(jù)被處理的料。前兩種材料通過(guò)處理以提高硬度，后者具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。根據(jù)被處理的材料和工藝參數(shù)不同，激光熔凝處理后得到的組織有非晶組織、固溶度增大的固溶材料和工藝參數(shù)不同，激光熔凝處理后得到的組織有非晶組織、固溶度增大的固溶體、超細(xì)共晶組織和細(xì)樹(shù)枝晶組織。體、超細(xì)共晶組織和細(xì)樹(shù)枝晶組織。二、激光表面處理工藝二、激光表面處理工藝3.激光表面合金化激光表面合金化 激光合金化是一種既改變表層的物理狀態(tài)，又改變其化學(xué)成分的激光激光合金化是一種既改變表層的物理狀態(tài)，又改變其化學(xué)成分的激光表面處理技術(shù)。它是用激光束將金屬表面和外加合金元素一起熔化、混合表面處理技術(shù)。它是用激光束將金屬表面和外加合金元素一起熔化、混合后，迅速凝固在金屬表面獲得物理狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分不同的新的后，迅速凝固在金屬表面獲得物理狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分不同的新的合金層，從而提高表層的耐磨性、耐蝕性和高溫抗氧化性等。合金層，從而提高表層的耐磨性、耐蝕性和高溫抗氧化性等。激光合金化組織結(jié)構(gòu)的主要特征與激光熔凝處理有相似之處，合金化激光合金化組織結(jié)構(gòu)的主要特征與激光熔凝處理有相似之處，合金化區(qū)域具有細(xì)密的組織，成分近于均勻。激光表面合金化所采用的工藝形式區(qū)域具有細(xì)密的組織，成分近于均勻。激光表面合金化所采用的工藝形式有預(yù)置法、硬質(zhì)粒子噴射法和氣相合金化法。有預(yù)置法、硬質(zhì)粒子噴射法和氣相合金化法。4.激光表面熔覆激光表面熔覆 激光表面熔覆是使一種合金熔覆在基體材料表面，要求基體對(duì)表層合激光表面熔覆是使一種合金熔覆在基體材料表面，要求基體對(duì)表層合金的稀釋度為最小。通常將硬度高、良好抗磨、抗熱、抗腐蝕和抗疲勞性金的稀釋度為最小。通常將硬度高、良好抗磨、抗熱、抗腐蝕和抗疲勞性能的材料選擇用作覆層材料。激光表面熔覆工藝有預(yù)置法和氣動(dòng)噴注法。能的材料選擇用作覆層材料。激光表面熔覆工藝有預(yù)置法和氣動(dòng)噴注法。5.激光沖擊硬化激光沖擊硬化 激光沖擊硬化是用功率密度很高的激光束，在極短的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)激光沖擊硬化是用功率密度很高的激光束，在極短的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)照射金屬表面使其很快氣化，在表面原子逸出期間產(chǎn)生動(dòng)量脈沖而形成沖照射金屬表面使其很快氣化，在表面原子逸出期間產(chǎn)生動(dòng)量脈沖而形成沖擊波，或應(yīng)力波作用于金屬表面使表層材料顯微組織中的位錯(cuò)密度增加，擊波，或應(yīng)力波作用于金屬表面使表層材料顯微組織中的位錯(cuò)密度增加，形成類(lèi)似于受到爆炸沖擊或高能快速平面沖擊后產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)，從而提高形成類(lèi)似于受到爆炸沖擊或高能快速平面沖擊后產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)，從而提高合金的強(qiáng)度、硬度和疲勞極限。合金的強(qiáng)度、硬度和疲勞極限。第五節(jié)第五節(jié) 其他熱處理工藝簡(jiǎn)介其他熱處理工藝簡(jiǎn)介一、退火處理一、退火處理退火是將鋼件加熱到高于或低于鋼的相變點(diǎn)適當(dāng)溫度，保溫一退火是將鋼件加熱到高于或低于鋼的相變點(diǎn)適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間。隨后在爐中或埋入導(dǎo)熱性較差的介質(zhì)中緩慢冷卻，以定時(shí)間。隨后在爐中或埋入導(dǎo)熱性較差的介質(zhì)中緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的一種熱處理工藝。獲得接近平衡狀態(tài)組織的一種熱處理工藝。1退火的目的退火的目的（1）降低鋼件硬度，便于切削加工。）降低鋼件硬度，便于切削加工。（2）消除殘余應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂。）消除殘余應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂。（3）消除缺陷，改善組織，細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能。）消除缺陷，改善組織，細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能。（4）消除前一道工序（鑄造、鍛造、冷加工等）所產(chǎn)生的內(nèi)）消除前一道工序（鑄造、鍛造、冷加工等）所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，為下一道工序最終熱處理（淬火回火）做好組織準(zhǔn)備。應(yīng)力，為下一道工序最終熱處理（淬火回火）做好組織準(zhǔn)備。（5）消除冷作硬化，提高塑性以利于繼續(xù)冷加工。）消除冷作硬化，提高塑性以利于繼續(xù)冷加工。此外，退火還可以消除鑄造偏析。此外，退火還可以消除鑄造偏析。一、退火處理一、退火處理2.退火工藝退火工藝 退火工藝是將鋼件隨爐緩慢加熱到退火工藝是將鋼件隨爐緩慢加熱到Acl以下以下100200，保溫一定時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻至，保溫一定時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻至200再出再出爐空冷的一種熱處理工藝。爐空冷的一種熱處理工藝。退火一般在稍高于再結(jié)晶溫度下進(jìn)行，鋼鐵材料一退火一般在稍高于再結(jié)晶溫度下進(jìn)行，鋼鐵材料一般在般在550650，熱模具鋼及高合金鋼可適當(dāng)升高到，熱模具鋼及高合金鋼可適當(dāng)升高到650750。退火時(shí)間與退火溫度有關(guān)，研究表明，。退火時(shí)間與退火溫度有關(guān)，研究表明，在在450退火只有退火只有50%應(yīng)力得到消除，而要使內(nèi)應(yīng)力應(yīng)力得到消除，而要使內(nèi)應(yīng)力完全消除，在完全消除，在600需需15h，在，在650只需只需1h。為了不。為了不致使去應(yīng)力退火后冷卻時(shí)再發(fā)生附加殘留應(yīng)力。應(yīng)緩致使去應(yīng)力退火后冷卻時(shí)再發(fā)生附加殘留應(yīng)力。應(yīng)緩冷到冷到500以下出爐空冷。大截面工件需緩冷到以下出爐空冷。大截面工件需緩冷到300以下出爐空冷。以下出爐空冷。第五節(jié)第五節(jié) 其他熱處理工藝簡(jiǎn)介其他熱處理工藝簡(jiǎn)介二、回火二、回火 回火是把馬氏體組織的淬火鋼重新加熱到回火是把馬氏體組織的淬火鋼重新加熱到Ac1以以下一定的溫度，經(jīng)適當(dāng)?shù)谋睾罄鋮s的熱處理過(guò)程。下一定的溫度，經(jīng)適當(dāng)?shù)谋睾罄鋮s的熱處理過(guò)程。（1）回火的目的）回火的目的獲得工件所要求的力學(xué)性能獲得工件所要求的力學(xué)性能穩(wěn)定工件尺寸穩(wěn)定工件尺寸降低脆性降低脆性二、回火二、回火2.回火種類(lèi)與應(yīng)用回火種類(lèi)與應(yīng)用 種種類(lèi)類(lèi)工工藝藝獲獲得的得的組織組織作用作用應(yīng)應(yīng)用用低溫低溫回火回火150250回火回火馬馬氏體氏體硬度可達(dá)硬度可達(dá)HRC5562，使，使工件保持高的硬度和耐磨工件保持高的硬度和耐磨性性各各類(lèi)類(lèi)高碳高碳鋼鋼的刀的刀具、模具、量具具、模具、量具和和滾動(dòng)軸滾動(dòng)軸承等。承等。中溫中溫回火回火350500極極細(xì)細(xì)的滲碳體的滲碳體與與鐵鐵素體的混素體的混合物合物硬度可達(dá)硬度可達(dá)HRC3545，有，有較較高的高的彈彈性和屈服性和屈服強(qiáng)強(qiáng)度度各種各種彈彈簧以及簧以及強(qiáng)強(qiáng)度要求度要求較較高的零高的零件，如刀桿、件，如刀桿、軸軸套等。套等。高溫高溫回火回火500650細(xì)細(xì)粒滲碳體與粒滲碳體與鐵鐵素體的混合素體的混合物物硬度可達(dá)硬度可達(dá)HRC2335，并，并具有適當(dāng)?shù)木哂羞m當(dāng)?shù)膹?qiáng)強(qiáng)度與度與較較高的高的塑性、塑性、韌韌性相配合的性相配合的綜綜合合機(jī)械性能機(jī)械性能受力情況復(fù)受力情況復(fù)雜雜的的重要零件，如各重要零件，如各種種軸類(lèi)軸類(lèi)、齒輪齒輪、連連桿等桿等時(shí)時(shí)效效處處理理低溫（低溫（100150）長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間（1050h）保溫）保溫保持淬火后的硬度及尺寸保持淬火后的硬度及尺寸的的穩(wěn)穩(wěn)定性定性某些精密的工件某些精密的工件第五節(jié)第五節(jié) 其他熱處理工藝簡(jiǎn)介其他熱處理工藝簡(jiǎn)介三、調(diào)質(zhì)三、調(diào)質(zhì) 為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理后得塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體?；鼗鹚魇象w是馬氏體于回火時(shí)形成的，在在光到回火索氏體?；鼗鹚魇象w是馬氏體于回火時(shí)形成的，在在光學(xué)金相顯微鏡下放大學(xué)金相顯微鏡下放大500600倍以上才能分辨出來(lái)，其為鐵素倍以上才能分辨出來(lái)，其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體）球粒的復(fù)合組織。它也體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體）球粒的復(fù)合組織。它也是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時(shí)的鐵素體