钢的热处理新表面化学.ppt

固体渗碳法示意图零件渗碳剂试棒盖泥封渗碳箱2.渗碳方法：固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳。第23页，共53页，星期日，2025年，2月5日气体渗碳法示意图第24页，共53页，星期日，2025年，2月5日可控气氛渗碳炉渗碳炉第25页，共53页，星期日，2025年，2月5日3.渗碳件的技术条件：●渗碳层的表面含碳量最好在0.85-1.05%c◆含碳量太低：得不到高碳马氏体，硬度低、耐磨性差。◆含碳量太高：渗碳层会出现大量块状或网状渗碳体，渗层变脆，易剥落。第26页，共53页，星期日，2025年，2月5日4．渗碳后的淬火●直接淬火——奥氏体晶粒大，马氏体粗，残余A多，耐磨性低，变形大。(如：图a、图b)?◆只适用于细晶钢或耐磨性要求低和承载低的零件。●一次淬火——加热温度Ac3以上（心部性能好）或Ac1以上（表面性能好）●二次淬火——Ac3以上（改善心部性能）+Ac1以上（改善表面性能）第27页，共53页，星期日，2025年，2月5日第28页，共53页，星期日，2025年，2月5日5.渗碳的特点生产效率高、质量易控制、可实现生产自动化。工业生产应用极为广泛。6．加工工艺路线●锻造→正火→切削加工→渗碳→淬火→低温回火→精磨。经渗碳的机车从动齿轮第29页，共53页，星期日，2025年，2月5日7.渗碳后的组织●外层过共析层、中间共析层、心部是原始组织。●渗碳层深度确定：从表面到含碳量为0.4%c处。测定时按50%F+50%P量时确定。退火态：第30页，共53页，星期日，2025年，2月5日20钢渗碳缓冷组织(化染)580?表层珠光体+网状渗碳体;中层珠光体;内层铁素体+珠光体第31页，共53页，星期日，2025年，2月5日20CrMnTi钢渗碳层组织(化染)320?渗碳体(白色块状)+高碳M(兰色针状)+残余A(棕黄色)第32页，共53页，星期日，2025年，2月5日8.渗碳热处理后的常见缺陷渗碳件的质量检查项目渗碳钢原材料检查、渗层质量检查（渗层深度、渗层碳浓度、碳化物、残余奥氏体及马氏体级别等)、渗碳件心部铁素体级别的评定、渗层和心部硬度的检查、渗碳件变形量的检查。渗碳件的常见缺陷渗层厚度不合要求（太浅或太厚、渗层薄厚不均、过共析与共析层厚度过大或过小）、渗层组织不合要求（碳化物过多呈大块状或网状分布、残余奥氏体量过多、内氧化、脱碳、表层出现铁素体）、硬度超差（表层硬度偏低或不均、心部硬度偏低或偏高）、变形过量。第33页，共53页，星期日，2025年，2月5日心部组织第34页，共53页，星期日，2025年，2月5日真空渗碳法将工件放入真空渗碳炉中，抽真空后通入渗碳气体加热渗碳。优点：表面质量好,渗碳速度快。真空渗碳炉第35页，共53页，星期日，2025年，2月5日越王勾践剑春秋晚期越国青铜兵器,出土于湖北江陵楚墓。长55.7厘米，剑锷锋芒犀利，锋能割断头发。第36页，共53页，星期日，2025年，2月5日二、氮化——工件表面渗入氮原子，以提高硬度、耐磨性，疲劳强度和耐蚀性。●特点：1.表面硬度高（可达1000～2000Hv即69HRC以上）2.高的热硬性（在550～600℃时仍保持很高的硬度）3.氮化温度低、工件变形极小。4.氮化前调质处理、保证心部的强度。氮化后无须淬火5.工艺时间长且渗层薄（一般为0.3～0.5mm）。第37页，共53页，星期日，2025年，2月5日氮化的特点及应用氮化件表面硬度高（HV1000-2000），耐磨性高。疲劳强度高。由于表面存在压应力。氮化层组织38CrMoAl氮化层硬度第38页，共53