4第四章的强化、改性.ppt

5.钢的氧化与磷化 （1）钢的氧化处理 钢的氧化处理是将钢件在空气——水蒸气或化 学药物中加热到适当温度，使其表面形成一层 蓝或黑色氧化膜，以改善的钢的耐蚀性和外， 这种工艺称为氧化处理，又叫发蓝处理。氧化 膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜，只有0.5～ 1.5m厚，对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理 后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处， 以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。氧化 处理工艺常用于仪表、工具等的表面，使金属 材料防腐的有效方法之一。 （2）磷化处理 把钢件浸入磷酸盐为主的溶液中，使其表面沉积，形成不溶于 水的结晶型磷酸盐转化膜的过程称为磷化处理。常用的磷化处 理溶液为磷酸锰铁盐和磷酸锌溶液，磷化处理后的磷化膜厚度 一般为5～15m，其抗腐蚀能力是发蓝处理的2～10倍。磷化膜 与基本结合十分牢固，有较好的防蚀能力和较高的绝缘性能， 并在加工或使用过程中起到润滑作用。但磷化膜本身的强度、 硬度较低，有一定的脆性，当钢材变形较大时容易出现小裂。 磷化膜在200～300℃时仍具有一定的耐蚀性，当温度达到 50℃时，膜层防蚀能力显著下降。磷化膜在大气、油类、苯及 甲苯等介质中均有很好的抗蚀能力，但在酸、碱、海水及水蒸 气中耐蚀性较差。在磷化处理后进行表面浸漆、浸油处理，抗 蚀能力可大大提高。磷化处理所需设备简单，操作方便，成本 低，生产效率高。 欢迎进入下一章的学习！ 祝大家天天快乐！ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 2）淬透性的应用 在机械制造中，一般截面尺寸大、形状较为复杂以及承受轴向拉伸载荷、压缩应力或交变应力、冲击载荷的零件，希望在整个截面上性能均匀一致，应优先选用淬透性好的钢。另外，对于形状复杂、要求变形较小的零件，常采用淬透性好的材料以便在缓和的冷却介质中淬火。也就是说，淬透性对材料选用以及热处理工艺制定都有重要的使用意义。需要注意：对某些工艺过程而言，如焊接用钢通常并不希望有高的淬透性，以保证焊接及热影响区不会自行淬火，有助于防止工件的变形和开裂。 3）淬火缺陷及其防止 （1）变形与开裂 在淬火冷却过程中，由于工件内外温差而导致热胀冷缩不一致，由此而产生的应力称为热应力。除此之外，在组织转变过程中，由比容的变化而产生的内应力称为组织应力。热应力和组织应力是是工件形成淬火内应力的根源。 当工件淬火内应力大于材料的屈服强度时，就会造成工件的塑性变形；当淬火内应力超过材料的强度极限时，在应力集中处就会造成工件开裂。变形不大的零件，可在淬火和回火后进行矫直；变形较大或出现裂纹时，零件只好报废。在实际生产中，为减少淬火件变形，防止工件开裂，需注意正确选择材料和合理设计工件结构。 （2）硬度不足 硬度不足是指工件上较大区域内的硬度达不到技术要求。形成此缺陷的原因很多，主要是：淬火冷却冷却能力不足；淬火加热温度过低或保温时间短，淬火组织中存在珠光体或铁素体；表面脱碳降低了钢的淬硬性。对于硬度不足的工件可以重新淬火（即返修），但在重新淬火前，应对工件进行一次退火、正火或高温回火以消除淬火应力，防止在重新淬火的过程中产生更大的变形甚至开裂。 （ 3）氧化与脱碳 钢在加热时，铁和合金元素与氧化性介质作用在工件表面生成氧化膜的现象称为氧化。脱碳是指钢在加热时，钢表层中的碳与周围介质中氧、二氧化碳等发生化学反应，生成含碳气体逸出钢外，使钢表层含碳量下降。氧化会使工件尺寸减小，表面粗糙度增加。脱碳会降低钢的表面硬度、耐磨性和抗疲劳能力。氧化脱碳还会增加淬火开裂倾向。为了防止工件在加热时氧化和脱碳，生产中常采用脱氧良好的盐浴加热、保护气氛加热、真空加热、高温短时加热等工艺方法。 4.淬火钢的回火 ? 定义：钢件淬火后, 为了消除内应力并获得所要求的组织和性能, 将其加热到Ac1以下某一温度, 保温一定时间, 然后冷却到室温的热处理工艺叫做回火。回火是紧接在淬火后的一道工序，是热处理的关键工序。 回火时的性能变化规律： 钢在回火时，随着温度的增加，其组织、性能将发生变化，通常是强度、硬度降低，而塑性、韧性增加。如下图所示。 回火的种类：根据回火的温度将其分为低温回火、中温回 火和高温回火。 钢的回火温度和力学性能之间的关系 （1）低温回火 回火温度为150 ℃～250 ℃。在低温回火时，从淬火马氏体内部会析出碳化物薄片（Fe2.4C), 马氏