第五章 鋼的熱處理(10新)表面化學(xué)(小)

1、5-7 5-7 鋼的表面淬火鋼的表面淬火 表面淬火表面淬火 不改變表層化學(xué)成分，只改變表層不改變表層化學(xué)成分，只改變表層 組織結(jié)構(gòu)。組織結(jié)構(gòu)。 即：利用快速加熱將即：利用快速加熱將 表層表層A化后進(jìn)行淬火?；筮M(jìn)行淬火。 目目 的的 提高表面強(qiáng)、硬度，耐磨性及疲勞提高表面強(qiáng)、硬度，耐磨性及疲勞 極限，保持心部良好的塑韌性。極限，保持心部良好的塑韌性。l一、感應(yīng)加熱表面淬火一、感應(yīng)加熱表面淬火 l1原理原理: 交變磁場(chǎng)交變磁場(chǎng) 感應(yīng)電流感應(yīng)電流 工件電阻工件電阻 加熱，集膚效應(yīng)加熱，集膚效應(yīng) 表面加熱表面加熱 快速冷卻快速冷卻n感應(yīng)淬火頻率的選用感應(yīng)淬火頻率的選用電流頻率越高，感應(yīng)電流透入深度越

2、淺，加熱層也越薄。因電流頻率越高，感應(yīng)電流透入深度越淺，加熱層也越薄。因此，通過(guò)頻率的選用可以得到不同工件所要求的淬硬層深度。此，通過(guò)頻率的選用可以得到不同工件所要求的淬硬層深度。根據(jù)零件表面有效淬硬層深度選擇合適的頻率，分根據(jù)零件表面有效淬硬層深度選擇合適的頻率，分高頻、中高頻、中頻和工頻。頻和工頻。 n 感應(yīng)加熱的工藝參數(shù)感應(yīng)加熱的工藝參數(shù)根據(jù)組織性能的要求，需控制其根據(jù)組織性能的要求，需控制其加熱溫度、加熱速度和淬硬加熱溫度、加熱速度和淬硬層深度層深度，而這三個(gè)熱參數(shù)有需通過(guò)控制設(shè)備的，而這三個(gè)熱參數(shù)有需通過(guò)控制設(shè)備的電參數(shù)（電流電參數(shù)（電流頻率、單位表面功率）和加熱時(shí)間頻率、單位表面功

3、率）和加熱時(shí)間來(lái)保證。來(lái)保證。l2分類(lèi)分類(lèi) 高頻、高頻、 中頻中頻 、 工頻工頻 等等。 l感應(yīng)加熱分為：感應(yīng)加熱分為：l 高頻感應(yīng)加熱高頻感應(yīng)加熱 頻率為頻率為250-300KHz，淬硬層深度淬硬層深度0.5-2mm傳動(dòng)軸連續(xù)淬傳動(dòng)軸連續(xù)淬火感應(yīng)器火感應(yīng)器感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖l 中頻感應(yīng)加熱中頻感應(yīng)加熱 頻 率 為頻 率 為 2 5 0 0 -8000Hz，淬硬層，淬硬層深度深度2-10mm。各種感應(yīng)器各種感應(yīng)器中頻感應(yīng)加熱表面淬火的機(jī)車(chē)凸輪軸中頻感應(yīng)加熱表面淬火的機(jī)車(chē)凸輪軸l 工頻感應(yīng)加熱工頻感應(yīng)加熱頻率為頻率為50Hz,淬硬淬硬層深度層深度10-15

4、mm各種感應(yīng)器各種感應(yīng)器感應(yīng)穿透加熱感應(yīng)穿透加熱 3 3特特 點(diǎn)點(diǎn) 加熱速度快：加熱速度快： 幾秒幾十秒。幾秒幾十秒。 加熱時(shí)實(shí)際晶粒度小，淬火得到極細(xì)馬氏體，加熱時(shí)實(shí)際晶粒度小，淬火得到極細(xì)馬氏體， 硬度硬度脆性脆性 加熱層深度易控制加熱層深度易控制 ，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批量生產(chǎn)。，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批量生產(chǎn)。 不易氧化、脫碳、變形小。不易氧化、脫碳、變形小。 工藝易控制，但設(shè)備成本高。工藝易控制，但設(shè)備成本高。l 汽車(chē)曲軸汽車(chē)曲軸4 4工藝路線工藝路線 （用用料料 0.4 - 0.5%0.4 - 0.5%c c的中碳鋼、中碳低合金鋼的中碳鋼、中碳低合金鋼, , 如如：4545、40Cr40Cr等等）

5、鍛造鍛造 退火退火 或或 正火正火 粗加工粗加工 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 精加工精加工 表面淬火表面淬火 低溫回火（低溫回火（ 粗磨粗磨 時(shí)效時(shí)效 精磨精磨 ） l 感應(yīng)加熱表面淬火對(duì)工件的原始組織有一定的感應(yīng)加熱表面淬火對(duì)工件的原始組織有一定的要求。一般鑄鐵件的組織應(yīng)是珠光體基體和細(xì)小均要求。一般鑄鐵件的組織應(yīng)是珠光體基體和細(xì)小均勻分布的石墨；鋼件應(yīng)預(yù)先進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。勻分布的石墨；鋼件應(yīng)預(yù)先進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。l二、火焰加熱二、火焰加熱 l火焰加熱淬火是利用氧火焰加熱淬火是利用氧乙炔或煤氣乙炔或煤氣氧等）火焰直接加熱工件氧等）火焰直接加熱工件表面，然后立即噴水冷卻。表面，然后立即噴水冷卻。 淬硬層深

6、度一般為淬硬層深度一般為2 26mm6mm。n 火焰淬火特點(diǎn)火焰淬火特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，靈活性大；優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，靈活性大； 缺點(diǎn)：加熱溫度不易控制，工件表面易過(guò)熱，缺點(diǎn)：加熱溫度不易控制，工件表面易過(guò)熱， 淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。n 火焰淬火適用范圍火焰淬火適用范圍 單件、小批生產(chǎn)以及大型零件（如大模數(shù)齒輪、大型單件、小批生產(chǎn)以及大型零件（如大模數(shù)齒輪、大型 軸類(lèi)等）的表面淬火。軸類(lèi)等）的表面淬火。l火焰加熱火焰加熱: 利用乙炔火焰直接利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法。加熱工件表面的方法。成本低，成本低，但質(zhì)量不易控制。但質(zhì)量不易控制。l激光熱

7、處理激光熱處理: 利用高能量密度利用高能量密度的激光對(duì)工件表面進(jìn)行加熱的的激光對(duì)工件表面進(jìn)行加熱的方法。方法。效率高，質(zhì)量好。效率高，質(zhì)量好?；鹧婕訜岜砻娲慊鹗疽鈭D火焰加熱表面淬火示意圖激光表面熱處理激光表面熱處理火焰加熱表面淬火火焰加熱表面淬火激光表面淬火激光表面淬火利用利用高能量密度高能量密度（104108W/cm2）的激光對(duì)工件）的激光對(duì)工件表面進(jìn)行加熱的方法。激表面進(jìn)行加熱的方法。激光加熱時(shí)，因其過(guò)程極短，光加熱時(shí)，因其過(guò)程極短，無(wú)需考慮大氣介質(zhì)的影響，無(wú)需考慮大氣介質(zhì)的影響，沒(méi)有氧化脫碳現(xiàn)象，淬火沒(méi)有氧化脫碳現(xiàn)象，淬火表面光亮潔凈；又由于加表面光亮潔凈；又由于加熱層是靠自急冷淬火，無(wú)

8、熱層是靠自急冷淬火，無(wú)需特殊的冷卻設(shè)備；加熱需特殊的冷卻設(shè)備；加熱快、區(qū)域小，因而工件的快、區(qū)域小，因而工件的變形極小。變形極小。激光加熱導(dǎo)光系統(tǒng)原理示意圖激光加熱導(dǎo)光系統(tǒng)原理示意圖1.1.工藝參數(shù)：光斑尺寸、掃描速度、激光功率等。工藝參數(shù)：光斑尺寸、掃描速度、激光功率等。2.2.激光淬火激光淬火淬硬深度淬硬深度0.30. 5mm，硬度比普通淬火硬度高硬度比普通淬火硬度高 15%15%20%20%。3.3.激光淬火后，表面具有激光淬火后，表面具有4000MPa4000MPa的殘余壓應(yīng)力，有利于疲勞的殘余壓應(yīng)力，有利于疲勞 強(qiáng)度提高。強(qiáng)度提高。4.4.激光淬火精確的局部加熱，可以解決工件拐角、溝

9、槽、盲孔、激光淬火精確的局部加熱，可以解決工件拐角、溝槽、盲孔、 深孔內(nèi)壁等其他熱處理方法很難解決的強(qiáng)化問(wèn)題。深孔內(nèi)壁等其他熱處理方法很難解決的強(qiáng)化問(wèn)題。5.5.激光淬火前，需對(duì)淬火表面進(jìn)行黑化處理，即在被加熱的表激光淬火前，需對(duì)淬火表面進(jìn)行黑化處理，即在被加熱的表 面涂一層吸光涂層，以提高激光的吸收率。面涂一層吸光涂層，以提高激光的吸收率。6.6.已廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸套、滾動(dòng)軸承圈、機(jī)床導(dǎo)軌、冷作模具等。已廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸套、滾動(dòng)軸承圈、機(jī)床導(dǎo)軌、冷作模具等。l激光表面淬火的特點(diǎn)：激光表面淬火的特點(diǎn)：l5-8 5-8 鋼的化學(xué)熱處理鋼的化學(xué)熱處理l 化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理l 將工件置于特定的介質(zhì)

10、中加熱和保溫，將工件置于特定的介質(zhì)中加熱和保溫，l 使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層，使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層，l 從而通過(guò)改變表層的化學(xué)成分和組織從而通過(guò)改變表層的化學(xué)成分和組織l 來(lái)改變其性能。來(lái)改變其性能。 l 分類(lèi)分類(lèi) l 滲碳、氮化、碳氮共滲、滲硼、滲碳、氮化、碳氮共滲、滲硼、l 滲鉻、滲鋁等。滲鉻、滲鋁等。 一、鋼的滲碳一、鋼的滲碳 （包括：（包括： 氣體、固體滲碳）氣體、固體滲碳）l 滲碳滲碳 l 低碳鋼在高碳介質(zhì)中加熱、保溫，以獲得低碳鋼在高碳介質(zhì)中加熱、保溫，以獲得高碳表層的熱處理工藝。高碳表層的熱處理工藝。 l 目的目的 l 提高表面硬度，耐磨性，心部保持一定的提高表面

11、硬度，耐磨性，心部保持一定的強(qiáng)度和良好的塑韌性。強(qiáng)度和良好的塑韌性。 如齒輪、軸類(lèi)、鏈條、套如齒輪、軸類(lèi)、鏈條、套筒、活塞銷(xiāo)。筒、活塞銷(xiāo)。 1 1滲碳工藝滲碳工藝 鋼鋼 種種 0.1- 0.25%c0.1- 0.25%c的低的低碳鋼碳鋼和低碳合金鋼。和低碳合金鋼。 如：如：1515、 2020、 20Cr20Cr、 20CrMnTi20CrMnTi、 20CrMnMo 20CrMnMo 、 18CrMnTi 18CrMnTi 。 加熱溫度加熱溫度 Ac Ac3 3 以上，一般為以上，一般為900900950 950 。 加熱時(shí)間加熱時(shí)間 根據(jù)所需滲層厚度決定。根據(jù)所需滲層厚度決定。 （一般經(jīng)現(xiàn)

12、場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定一般經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定） 滲層厚度（滲層厚度（D Dp p）：軸類(lèi)：）：軸類(lèi)： D Dp = p = (0.1 (0.1 0.2)R0.2)R 齒輪：齒輪： D Dp = p = (0.1 (0.1 0.2)m0.2)m 薄片：薄片： D Dp = p = (0.1 (0.1 0.2)t0.2)t (R (R、m m、t t分別代表軸半徑、齒輪模數(shù)、零件厚度）分別代表軸半徑、齒輪模數(shù)、零件厚度） n常用鋼號(hào)及用途常用鋼號(hào)及用途低淬透性鋼：低淬透性鋼：20、20Cr。用于受力小用于受力小的耐磨件，如柴油的耐磨件，如柴油機(jī)的活塞銷(xiāo)、凸輪機(jī)的活塞銷(xiāo)、凸輪軸等軸等。柴油機(jī)凸輪軸柴油機(jī)凸輪軸20C

13、r活塞銷(xiāo)活塞銷(xiāo)中淬透性鋼：中淬透性鋼：20CrMnTi 用于中等載荷的用于中等載荷的耐磨件，如變速耐磨件，如變速箱齒輪。箱齒輪。高淬透性鋼：高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA 用于大載荷的耐用于大載荷的耐磨件，如柴油機(jī)磨件，如柴油機(jī)曲軸。曲軸。 增壓柴油機(jī)曲軸增壓柴油機(jī)曲軸汽車(chē)變速箱齒輪汽車(chē)變速箱齒輪零件零件滲碳劑滲碳劑試棒試棒蓋蓋泥封泥封滲碳箱滲碳箱l2. 2. 滲碳方法滲碳方法：固體滲碳、液體滲碳固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳?xì)怏w滲碳。可控氣氛滲碳爐可控氣氛滲碳爐滲碳爐滲碳爐l3. 3. 滲碳件的技術(shù)條件滲碳件的技術(shù)條件：l 滲碳層的表面含碳量最好在滲碳層的表面含碳量最好在 0.85 - 1.

14、05 %c0.85 - 1.05 %cl 含碳量太低：得不到高碳馬氏體，硬度低、含碳量太低：得不到高碳馬氏體，硬度低、l 耐磨性差。耐磨性差。l 含碳量太高：滲碳層會(huì)出現(xiàn)大量塊狀或網(wǎng)狀含碳量太高：滲碳層會(huì)出現(xiàn)大量塊狀或網(wǎng)狀l 滲碳體，滲層變脆，易剝落。滲碳體，滲層變脆，易剝落。l4 4滲碳后的淬火滲碳后的淬火 l 直接淬火直接淬火 奧氏體晶粒大，馬氏體粗，殘余奧氏體晶粒大，馬氏體粗，殘余A A多，多，耐磨性低，變形大。耐磨性低，變形大。( (如：圖如：圖a a 、圖、圖b ) b ) l 只適用于細(xì)晶鋼或耐磨性要求低和承載低的零件。只適用于細(xì)晶鋼或耐磨性要求低和承載低的零件。 l 一次淬火一次

15、淬火 加熱溫度加熱溫度AcAc3 3以上（心部性能好）以上（心部性能好）l 或或 AcAc1 1以上（表面性能好）以上（表面性能好） l 二次淬火二次淬火 Ac3以上（改善心部性能）以上（改善心部性能）+ Ac1以上以上l （改善表面性能）（改善表面性能）l5. 滲碳的特點(diǎn)滲碳的特點(diǎn) 生產(chǎn)效率高、質(zhì)量易生產(chǎn)效率高、質(zhì)量易 控制、可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自控制、可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自 動(dòng)化。工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用動(dòng)化。工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用 極為廣泛。極為廣泛。 6 6加工工藝路線加工工藝路線 鍛造鍛造 正火正火 切削加工切削加工 滲碳滲碳 淬火淬火 低溫回火低溫回火 精磨。精磨。 經(jīng)滲碳的機(jī)車(chē)從動(dòng)齒輪經(jīng)滲碳的機(jī)車(chē)從動(dòng)齒輪l7. 滲碳后的

16、組織滲碳后的組織l 外層過(guò)共析層、中間共析層、心部是原始組織。外層過(guò)共析層、中間共析層、心部是原始組織。l 滲碳層深度確定：從表面到含碳量為滲碳層深度確定：從表面到含碳量為0.4%c0.4%c處。測(cè)定處。測(cè)定l 時(shí)按時(shí)按50%F + 50%P 50%F + 50%P 量時(shí)確定。量時(shí)確定。l 退火態(tài)：退火態(tài)：20鋼滲碳緩冷組織 ( 化染 ) 580 表層珠光體 + 網(wǎng)狀滲碳體; 中層珠光體; 內(nèi)層鐵素體 + 珠光體20CrMnTi 鋼滲碳層組織 ( 化染 ) 320 滲碳體( 白色塊狀 ) + 高碳M( 蘭色針狀 ) + 殘余A( 棕黃色 )8.8.滲碳熱處理后的常見(jiàn)缺陷滲碳熱處理后的常見(jiàn)缺陷n

17、滲碳件的質(zhì)量檢查項(xiàng)目滲碳件的質(zhì)量檢查項(xiàng)目 滲碳鋼原材料檢查、滲層質(zhì)量檢查（滲層深度、滲層碳濃滲碳鋼原材料檢查、滲層質(zhì)量檢查（滲層深度、滲層碳濃度、碳化物、殘余奧氏體及馬氏體級(jí)別等度、碳化物、殘余奧氏體及馬氏體級(jí)別等) )、滲碳件心部、滲碳件心部鐵素體級(jí)別的評(píng)定、滲層和心部硬度的檢查、滲碳件變形鐵素體級(jí)別的評(píng)定、滲層和心部硬度的檢查、滲碳件變形量的檢查。量的檢查。n滲碳件的常見(jiàn)缺陷滲碳件的常見(jiàn)缺陷 滲層厚度不合要求（太淺或太厚、滲層薄厚不均、過(guò)共析滲層厚度不合要求（太淺或太厚、滲層薄厚不均、過(guò)共析與共析層厚度過(guò)大或過(guò)?。B層組織不合要求（碳化物與共析層厚度過(guò)大或過(guò)?。?、滲層組織不合要求（碳化物

18、過(guò)多呈大塊狀或網(wǎng)狀分布、殘余奧氏體量過(guò)多、內(nèi)氧化、過(guò)多呈大塊狀或網(wǎng)狀分布、殘余奧氏體量過(guò)多、內(nèi)氧化、脫碳、表層出現(xiàn)鐵素體）、硬度超差（表層硬度偏低或不脫碳、表層出現(xiàn)鐵素體）、硬度超差（表層硬度偏低或不均、心部硬度偏低或偏高）、變形過(guò)量。均、心部硬度偏低或偏高）、變形過(guò)量。l心部組織心部組織n真空滲碳法真空滲碳法將工件放入真空滲碳爐中，將工件放入真空滲碳爐中，抽真空后通入滲碳?xì)怏w加抽真空后通入滲碳?xì)怏w加熱滲碳。熱滲碳。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 表面質(zhì)量好表面質(zhì)量好, 滲碳速度快。滲碳速度快。真空滲碳爐真空滲碳爐春秋晚期越國(guó)青銅兵器春秋晚期越國(guó)青銅兵器,出土于湖北江陵楚墓。出土于湖北江陵楚墓。 長(zhǎng)長(zhǎng)55.7厘

19、米，厘米， 劍鍔鋒芒犀劍鍔鋒芒犀利，鋒能割斷頭發(fā)。利，鋒能割斷頭發(fā)。 二、氮化二、氮化 工件表面滲入氮原子，以提高硬度、耐磨性，工件表面滲入氮原子，以提高硬度、耐磨性， 疲勞強(qiáng)度和耐蝕性。疲勞強(qiáng)度和耐蝕性。 特點(diǎn)特點(diǎn) ： 1.1.表面硬度高（可達(dá)表面硬度高（可達(dá)100010002000 Hv 2000 Hv 即即 69HRC69HRC以上以上 ） 2.2.高的熱硬性（在高的熱硬性（在550550600 600 時(shí)仍保持很高的硬度）時(shí)仍保持很高的硬度） 3.3.氮化溫度低、工件變形極小。氮化溫度低、工件變形極小。 4.4.氮化前調(diào)質(zhì)處理、保證心部的強(qiáng)度。氮化后無(wú)須淬火氮化前調(diào)質(zhì)處理、保證心部的強(qiáng)

20、度。氮化后無(wú)須淬火 5.5.工藝時(shí)間長(zhǎng)且滲層?。ㄒ话銥楣に嚂r(shí)間長(zhǎng)且滲層?。ㄒ话銥?.3 0.3 0.5mm0.5mm）。）。l氮化的特點(diǎn)及應(yīng)用氮化的特點(diǎn)及應(yīng)用l氮化件表面硬度高（氮化件表面硬度高（HV1000-2000），耐磨性高。），耐磨性高。l疲勞強(qiáng)度高。疲勞強(qiáng)度高。由于表面存在壓應(yīng)力。由于表面存在壓應(yīng)力。氮化層組織氮化層組織38CrMoAl氮化層硬度氮化層硬度l工件變形小。工件變形小。原因是氮化溫度低，氮化后不需進(jìn)行原因是氮化溫度低，氮化后不需進(jìn)行熱處理。熱處理。 l耐蝕性好。耐蝕性好。因?yàn)楸韺有纬傻牡锘瘜W(xué)穩(wěn)定性高。因?yàn)楸韺有纬傻牡锘瘜W(xué)穩(wěn)定性高。l氮化的缺點(diǎn)：氮化的缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜

21、，成本高，氮化層薄。工藝復(fù)雜，成本高，氮化層薄。l用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐蝕件。如儀表的小軸、輕載齒輪及重要的曲軸等。蝕件。如儀表的小軸、輕載齒輪及重要的曲軸等。 縫紉機(jī)用氮化件縫紉機(jī)用氮化件經(jīng)離子氮化的機(jī)車(chē)曲軸經(jīng)離子氮化的機(jī)車(chē)曲軸 材料材料： 含含CrCr、 MoMo、 AlAl等合金元素等合金元素 的中碳合金鋼。的中碳合金鋼。 常用：常用：38CrMoAlA38CrMoAlA 應(yīng)用應(yīng)用： 廣泛用于高速傳動(dòng)的精密齒輪；廣泛用于高速傳動(dòng)的精密齒輪； 高精度機(jī)床主軸；以及要求變高精度機(jī)床主軸；以及要求變 形小且具有抗蝕能力的零件：閥

22、門(mén)。形小且具有抗蝕能力的零件：閥門(mén)。井式氣體氮化爐井式氣體氮化爐38 CrMoAl 氣體滲氮層組織 ( 化染 ) 650 黃色區(qū) : ( Fe2-3N ) + ( Fe4N ) ; 紅色區(qū) : ( Fe4N ) ;藍(lán)綠色區(qū):含氮索氏體 + 脈狀氮化物; 綠黃色區(qū):索氏體基體。 38CrMoAl氮化層氮化層38CrMoAl氮化層硬度氮化層硬度l 氮化件加工工藝：氮化件加工工藝：l 鍛造鍛造 退火退火 粗加工粗加工 調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理 半精加工半精加工 l 去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火 粗磨粗磨 氮化氮化 精磨。精磨。l 目前現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中較多采用離子氮化（即在一定真空度下，目前現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中較多采用離子氮

23、化（即在一定真空度下，l 用工件和陽(yáng)極之間產(chǎn)生的輝光放電現(xiàn)象進(jìn)行的。所以也稱(chēng)為用工件和陽(yáng)極之間產(chǎn)生的輝光放電現(xiàn)象進(jìn)行的。所以也稱(chēng)為l 輝光輝光”離子氮化離子氮化）。）。l 其其特點(diǎn)特點(diǎn)：滲氮速度快、生產(chǎn)周期短，：滲氮速度快、生產(chǎn)周期短，38CrMoAlA38CrMoAlA為例：滲層要為例：滲層要l 求求0.5mm0.5mm，氣體滲氮，氣體滲氮50h 50h 以上，離子氮化以上，離子氮化151520h20h；l 對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)：滲碳用鋼、合金鋼、鑄鐵都可以。對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)：滲碳用鋼、合金鋼、鑄鐵都可以。l氣體氮化法與氣體滲碳法氣體氮化法與氣體滲碳法類(lèi)似，滲劑為氨。類(lèi)似，滲劑為氨。l離子氮化法

24、是在電場(chǎng)作用離子氮化法是在電場(chǎng)作用下，使電離的氮離子高速下，使電離的氮離子高速?zèng)_擊作為陰極的工件。與沖擊作為陰極的工件。與氣體氮化相比，氮化時(shí)間氣體氮化相比，氮化時(shí)間短，氮化層脆性小。短，氮化層脆性小。離子氮化爐離子氮化爐處理后是否處理后是否需要熱處理需要熱處理處理時(shí)處理時(shí)間間 ( h )處理溫度處理溫度( )名稱(chēng)名稱(chēng)需要需要39900950滲碳滲碳不需要不需要2050500600滲氮滲氮三三. 碳氮共滲碳氮共滲 同時(shí)向鋼件表面滲入碳和氮原子的化學(xué)同時(shí)向鋼件表面滲入碳和氮原子的化學(xué) 熱處理工藝，也稱(chēng)為氰化。熱處理工藝，也稱(chēng)為氰化。 中溫氣體碳氮共滲中溫氣體碳氮共滲：（滲碳為主）（滲碳為主） 常

25、用溫度：常用溫度：820 860 時(shí)時(shí) 間：間： 根據(jù)要求根據(jù)要求2 8h 滲滲 層：層： 0.3 0.3 0.8 mm0.8 mm 材材 料料：低碳、中碳鋼和中碳合金鋼。低碳、中碳鋼和中碳合金鋼。 應(yīng)用：應(yīng)用：用于提高結(jié)構(gòu)件（如：齒輪、蝸輪、蝸桿、軸類(lèi)件）用于提高結(jié)構(gòu)件（如：齒輪、蝸輪、蝸桿、軸類(lèi)件） 的硬度、耐磨性和抗疲勞性。的硬度、耐磨性和抗疲勞性。 低溫氣體碳氮共滲低溫氣體碳氮共滲：（即：軟氮化）：（即：軟氮化） （滲氮為主）（滲氮為主） 常用溫度：常用溫度：560 570 時(shí)時(shí) 間：間：2 3h 滲滲 層：層：0.01 0.01 0.02 mm0.02 mm 材料材料：不限制鋼種：碳

26、鋼、合金鋼、工具鋼、不銹鋼、鑄鐵：不限制鋼種：碳鋼、合金鋼、工具鋼、不銹鋼、鑄鐵 應(yīng)用：應(yīng)用：目前目前軟氮化由于軟氮化由于滲層脆性小，不易剝落，已廣泛應(yīng)用滲層脆性小，不易剝落，已廣泛應(yīng)用 于模具、量具、高速鋼刀具、曲軸、齒輪、氣缸套等于模具、量具、高速鋼刀具、曲軸、齒輪、氣缸套等 耐磨件的處理。但由于滲層較薄，僅有耐磨件的處理。但由于滲層較薄，僅有0.010.02mm， 不宜用于重載工作的工件。不宜用于重載工作的工件。在氣體介質(zhì)中對(duì)工件在氣體介質(zhì)中對(duì)工件同時(shí)滲入氮和碳，并同時(shí)滲入氮和碳，并以以滲氮為主滲氮為主的化學(xué)熱的化學(xué)熱處理工藝稱(chēng)為氣體氮處理工藝稱(chēng)為氣體氮碳共滲。碳共滲。與滲氮相比，與滲氮

27、相比，滲層硬度較低，脆性滲層硬度較低，脆性較小，故稱(chēng)軟氮化。較小，故稱(chēng)軟氮化。氮碳共滲溫度氮碳共滲溫度530570，應(yīng)比回火溫，應(yīng)比回火溫度低度低5 510 10 ，或與，或與之相同。之相同。滲劑：通氨滴醇、尿滲劑：通氨滴醇、尿素分解等。素分解等。井式滲碳爐井式滲碳爐l三束表面改性技術(shù)三束表面改性技術(shù)是指將是指將激光束激光束、電子束電子束和和離子束離子束(合稱(chēng)合稱(chēng)“三束三束”)等具有高能量密度的能源等具有高能量密度的能源(一般大于一般大于103W/cm2)施加到材料表面，使之發(fā)生物理、化學(xué)變施加到材料表面，使之發(fā)生物理、化學(xué)變化，以獲得特殊表面性能的技術(shù)。化，以獲得特殊表面性能的技術(shù)。電子束加工電