汽车零件的表面强化工艺.pptVIP

1.渗碳 （6） 渗碳后的热处理 工件渗碳后，提供了表层高碳，心部低碳这样一种含碳量的工件。为了得到合乎理想的性能，尚需进行适当的热处理。 热处理 工艺 特点及应用 直接淬火 在工件渗碳后，预冷到一定温度，然后立即进行淬火冷却。 适用干气体渗碳或液体渗碳，特点是减少加热、冷却次数，简化操作，减少变形及氧化脱碳，由于渗碳时在较高的渗碳温度停留较长的时间，容易发生舆氏体晶粒长大。直接淬火，虽经预冷也不能改变奥氏体晶粒度，因而可能在淬火后机械性能降低 一次加热淬火 渗碳后缓冷，再次加热淬火。再次加热淬火的温度应根据工件要求而定。 一次加热淬火的方法适用于固体渗碳。当然，液体、气体渗碳的工件，特别是本质粗晶粒钢，或渗碳后不能直接淬火的零件也可采用一次加热淬火。 两次淬火 在渗碳缓冷后进行两次加热淬火。 第一次淬火是细化心部组织，消除表面网状碳化物。第二次淬火是细化渗碳层中马氏体晶粒，获得隐晶马氏体、残余奥氏体及均匀分布的细粒状碳化物的渗层组织。特点：需要多次加热，不仅生产周期长、成本高，已发生氧化、脱碳及变形等缺陷。目前两次淬火法在生产上很少应用，仅对性能要求较高的零件才间或采用。 二、化学热处理分类 2. 渗氮 渗氮是将工件放在含氮介质中，加热到480～600℃低温，使氮原子渗入其表面，形成以氮化物为主的渗层，也称为氮化。 （1） 渗氮的特点及工艺过程 渗氮可以获得比渗碳更高的表面硬度和耐磨性，渗氮后的表面硬度可以高达HV950～1200(相当于HRC65～72），无需再进行热处理，而且到600℃仍可维持相当高的硬度。渗氮还可获得比渗碳更高的弯曲疲劳被度。此外，由于渗氮温度较低（500～570℃之间），故变形很小，渗氮也可以提高工件的抗腐蚀性能。目前除了钢以外，其它如钛、钼等难熔金属及其合金也广泛地采用渗氮。但是渗氮工艺过程较长，劳动条件差，渗层也较薄，不能承受太大的接触应力。 2. 渗氮 （2）渗氮工艺参数控制 一般控制渗氮的工艺参数是加热温度、保温时间及不同加热、保温阶段的罐内氨分解率。 渗氮温度 常在480℃～560℃范围内选择。随着渗氮温度的提高，渗层深度增加，而硬度却显著降低。 渗氮时间 渗氮层随时间延长而增厚，呈抛物线规律，随保温时间的延长，硬度下降。渗氮时间根据钢材成分、渗氮温度与层深要求而定。 氨分解率 对于一定的工艺温度，氨分解率在一个比较适宜的范围降低时，渗氮层深度及硬度也随之下降，超过一定界限，就会很快下降。氨分解率的控制是通过调整氨的流量及炉内压力来实现的。 2. 渗氮 （3）渗氮工艺方法 根据使用介质的不同，渗氮工艺可以分成固体渗氮、液体渗氮和气体渗氮三种。由于气体渗氮法远优于另外两种，因而气体渗氮法在工业生产中使用最多。 气体渗氮基本装置 1-氨瓶 2-干燥箱 3-氨压力表 4-流量计 5-进气管 6-热电偶 7-渗氮罐 8-氨分解测定计 9-U形压力计 10-泡泡瓶 二、化学热处理分类 3. 碳氮共渗 碳氮共渗是在一定温度下，同时将碳、氮渗入工件表面奥氏体中，并以渗碳为主的化学热处理工艺。碳氮共渗层比渗碳有更高的耐磨性、疲劳强度和耐蚀性；比渗氮有较高的抗压强度和较低的表面脆性。而且生产周期短，渗速快，所用材料广泛。 3. 碳氮共渗 （1） 碳氮共渗分类及特点 分类： 按所使用介质的不同可分为固体碳氮共渗、液体碳氮共渗和气体碳氮共渗。其中气体碳氮共渗表面质量容易控制，操作简便，生产过程易于实现机械化与自动化，应用广泛。 按渗层深度分类，可分为薄层碳氮共渗、碳氮共渗和深层碳氮共渗。 按共渗温度分类，可分为低温碳氮共渗、中温碳氮共渗和高温碳氮共渗。 特点： 碳氮共渗温度低，共渗后奥氏体晶粒不致长大，可以直接淬火，而且变形小； 由于氮的渗入，提高了渗层中的碳浓度； 共渗层的淬火组织，一般是由细针状(或隐晶)马氏体、适量碳氮化合物及残余奥氏体组成； 具有高耐磨性； 碳氮共渗的渗层较薄，在0.25～0.6mm范围。 3. 碳氮共渗 （2）碳氮共渗后的热处理 碳氮共渗因温度较低，一般不会发生晶粒长大，故在共渗后大都可以进行直接淬火，使得渗层转变为含碳、氮的马氏体，心部为马氏体、贝氏体或珠光体组织，通过低温回火，适当提高钢的韧性。 3. 碳氮共渗 （3） 气体碳氮共渗 气体碳氮共渗与气体渗碳差不多，仅需将渗碳设备略加改装，增添供氨系统即可。 对碳氮共渗介质的基本要求：碳氮共渗介质在加热时应能同时产生碳、氮活性原子，碳、氮含量成一定比例 共渗温度的选择应同时考虑工艺性和工件的使用性能，如共渗速度、工件变形、渗层组织及性能等。温度愈高，为达到一定厚度渗层所需时间愈短，