第六节-钢的表面淬火

第六节钢的表面淬火一、表面淬火的定义及方法二、感应加热表面淬火三、火焰加热表面淬火一、表面淬火的定义及方法表面淬火：在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面层奥氏体化后进行淬火，以强化零件表面的热处理的方法。根据加热方式不同，有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、点接触电加热表面淬火、激光加热表面淬火等。（一）感应加热的基本原理二、感应加热表面淬火交变电流交变磁场→→感应电流表面加热→式中f－交流电频率Hzδ－电流透入深度mmf600500－感应加热表面淬火示意图（二）感应加热淬火的分类和选用1.高频200-300KHz，淬硬深度0.5-2mm，适于小工件。2.中频2500-8000Hz，淬硬深度2-10mm，适于尺寸较大的工件。3.工频50Hz，淬硬深度10-15mm，适于大型工件。4.超音频感应加热淬火：淬硬层深度在2mm以上，适用于模数为3～6的齿轮、链轮、花键轴及凸轮等。感应加热淬火机床（三）感应加热表面淬火的特点1.感应加热速度快。2.感应加热淬火后工件表面得到极细的隐晶马氏体组织，使表面的硬度比普通淬火高，脆性也较低，并具有较高的疲劳强度。3.工件表面不容易氧化和脱碳，且变形也小。4.淬硬层深度易于控制。5.淬火操作易于实现机械化和自动化，劳动条件好、生产率高。中碳钢和中碳低合金钢（40、45、40Cr等）、铸铁（四）感应加热淬火的工艺1.感应加热淬火用钢2.感应加热淬火件的技术要求（1）表面硬度表面硬度要求在45～58HRC范围内。（3）预备热处理→正火或调质齿轮：m≥5，单齿同时加热淬火，硬化层仿齿形分布。（2）淬硬层深度轴类件：小直径（10～20mm），δ≤1/5R大直径，δ≤1/10R。m＜5，同时加热淬火，齿根淬硬。淬火后要进行低温回火（五）感应加热淬火零件的加工工艺路线下料→锻造→正火→粗加工→（调质）→精加工→感应加热淬火＋低温回火→磨削与感应加热相比，设备简单，可用于尺寸大的零件的局部表面淬火。但生产率低。三、火焰加热表面淬火（2~6mm）激光加热表面淬火激光加热表面淬火是利用高能密度(功率密度大于103W／cm2)激光束对金属工件表层迅速加热和随后激冷，使其表层发生固态相变而达到表面强化的一种淬火工艺。优点：能量密度高，加热速度极快，无氧化脱碳，热变形极小；冷却速度也很快，可自淬火而无需冷却介质；表面光洁度高，不需要再进行表面精加工，可作为最后一道工序；表面硬度高，一般不需回火；适合对于形状复杂的工件（如带有盲孔、小孔、小槽、薄壁工件）进行局部表面淬火。激光淬火区未淬火区热影响区随堂练习：为了降低钢的硬度便于机加工可采用工艺；为使零件获得高的强度、硬度和耐磨性可采用工艺；为了提高零件局部的硬度和耐磨性可以采用工艺；为了提高淬火零件的塑性和韧性可以采用工艺。（低温回火、时效、表面淬火、高温回火、淬火、正火、退火）