【正文】 工藝特點處理后是否需要熱處理處理時間 ( h )處理溫度( ℃ )名稱需要3～ 9900～ 950滲碳不 需要20～ 50500～ 600滲氮與滲碳相比 :滲氮溫度低 (500570)滲氮后不再進行熱處理 工件變形小 硬度高 （ 72HRC ）、 耐磨性好 耐蝕性能好、疲勞強度高 熱硬性好 （ 600℃ 65HRC ）但工藝復雜 時間長 (2050h)、 成本高滲氮層薄 () 、 脆不耐沖擊要求耐磨和高精度的零件（三）氣體碳氮共滲、氣體氮碳共滲（氣體軟氮化） 、 在氣體介質(zhì)中將碳和氮同時滲入工件表層并以滲碳為主的化學熱處理工藝稱為 氣體碳氮共滲 。工件表面硬度、耐磨性和疲勞強度等比滲碳高。? 滲劑 :煤油（甲苯、乙醇） +氨氣? 溫度低： 760800℃? 速度快： ， 46h? 但共滲層較薄 在氣體介質(zhì)中對工件同時滲入氮和碳，并以滲氮為主的化學熱處理工藝稱為氣體氮碳共滲。滲劑：氨加醇類液體（甲醇、乙醇等）、尿素等尿素分解(NH2)2CO→CO+2H 2+2[N] 2CO→CO 2+[C]溫度： 530570℃時間： 23h滲層： （ 四 ） 滲硼 用于表面要求很高硬度和耐磨性的工具、模具金屬元素（ Cr、 V、 W等）滲入到表層 ,形成金屬碳化物 .（ 五 ） 滲金屬FeB Fe2B硬度高 ,耐磨性好 ,抗咬合和抗擦傷 .第四節(jié) 鋼鐵材料的表面強化技術 (表面處理)一、熱噴涂（噴涂覆層）施加表面覆蓋層 化學成分 相組成 、微觀結(jié)構(gòu)改善表面性能： 耐磨性 耐蝕性 抗氧化 裝飾等表面處理：金屬或其它材料熔化 用壓縮空氣將其以霧狀噴射到工件表面形成金屬或其它材料的覆蓋層噴涂用的材料范圍很廣被噴涂的材料范圍很廣操作溫度低，變形小簡單、迅速修復磨損零件、提供耐磨、耐蝕等性能特點：二、熱浸鍍 工件浸在熔融的液態(tài)金屬中，在工件表面發(fā)生物理和化學反應，取出冷卻后 形成后需的金屬鍍層。工件（基體材料）： 熔點高 鍍層金屬： 熔點低 提高防護能力，提高壽命 三、氣相沉積形成的沉積層：高的硬度，高的熱穩(wěn)定性，高的耐腐蝕性的抗高溫氧化能力。過渡族元素（ Ti、 V、 Zr、 Cr、 Mo、 W ）和 C、 N、 B、 O等的化合物 （ ） 含有形成沉積層元素的氣相物質(zhì)輸送到工件表面，在工件表面結(jié)合或凝固成固體膜的工藝方法。在真空條件下，用物理方法，將沉積材料氣化或離子化，直接沉積在基體表面的方法。 真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍（一）、物理氣相沉積技術（ PVD）真空蒸鍍真空度： ~4Pa加熱沉積材料蒸發(fā)反應蒸鍍：Ti +CH4 TiC濺射鍍膜抽真空 充 通電 : 沉積物 (陰極 ) 工件 (陽極 ) 工件兩側(cè)燈絲發(fā)射電子使 Ar+ 轟擊靶材 迸發(fā)的原子或分子濺射到工件難 熔材料離子鍍抽真空通電 : 蒸發(fā)源或氣體電離轟擊工件附著力強繞射性好 沉積快（二）、化學氣相沉積（ CVD） 利用氣態(tài)物質(zhì)在一定溫度下于固體表面上進行化學反應，并在其上面生成固態(tài)沉積膜的過程?！?模具 Cr12MoV冷沖裁模 TiN ↑ 27倍 CVD原理：反應物的汽化點低高 純度的沉積層沉積過程的幾個步驟：2）表面化學反應3）析出物（生成物）聚集形成晶核4） 氣體脫離基體材料表面 1）擴散和吸附5）沉積層與基體材料的界面發(fā)生元素擴散 TiCl4+CH4+H2→TiC （ s） +HCl（ g） +H2（ g） CVD涂層形成機制：1）、熱化學氣相沉積（ TCVD）2）、低壓化學氣相沉積（ LPCVD）（ 14） x104Pa3）、等離子體化學氣相沉積（ PCVD） 利用高溫激活化學反應借助電場作用，使原料氣體成為等離子體 沉積溫度低 (500℃ ) ， CVD種類氣體在低壓下易于遷移涂層材料范圍廣結(jié)合強度高，速度快，四、電鍍陰極：還原反應 Zn2++2e → Zn利用電解作用在材料表面沉積上一層金屬覆蓋層的過程陽極 陰極原理： 陽極：氧化反應 Zn →Zn 2++2e電鍍：金屬正離子還原沉積成鍍層鍍層性能取決于鍍層材料電鍍基本裝置： 電鍍槽 直流電源 電極 電鍍液等常用金屬電鍍鉻 ↑ 耐蝕性和耐磨性電鍍鋅電鍍錫工藝簡單 成本低 抗氧化性好 陽極 650微米 電鍍鎳1）孔隙率高，作為底層或中間層2） 作為色彩柔和、不反光的鍛面鎳耐蝕 性、耐變色和無毐等五、化學鍍 將工件置于鍍液中，利用還原劑將溶液中的金屬離子化學還原在呈催化活性的工件表面，使之形成金屬鍍層的過程。鍍層分布均勻 晶粒細密 無孔隙 耐蝕性好 耐磨性好仿形性好 Ni、 Cu、 Ag、 Co等（一） NiP化學鍍還原劑：次亞磷酸鈉主鹽來提供金屬鎳的來源氯化鎳或硫酸鎳等無機鹽，有時也采用氨基磺酸鎳、醋酸鎳等有機鹽［ Ni2++mLn］ +4H2PO2+H2O→ Ni+P+3H2PO3+3H++mLn+H2 ↑ 性能： ↑ 硬度、耐磨性、耐蝕性、自潤滑性能和抗擦傷性能 結(jié)合力高（二）化學鍍復合材料將 SiC、 Al2O 金剛石等硬質(zhì)點加入到鍍液中獲得復合材料鍍層第五節(jié) 熱處理和表面處理技術新進展一、形變熱處理定義：將塑性變形與熱處理有機結(jié)合的一種復合工藝。特點：提高強度、改善塑性和韌性節(jié)約能源簡化工藝高溫形變熱處理? 提高強度塑性韌性? 簡化工藝? 減少氧化脫碳和變形? 原因：晶粒細小，形變的位錯和缺陷低溫形變熱處理? 不降低塑韌性的同時提高強度和耐磨性? 原因：? 細化晶粒、增加位錯、細小碳化物形成? 材料和工藝要求。二、超細化熱處理? 通過反復的多次的加熱和淬火，使工件得到超細化晶粒的工藝方法。? 提高強度和塑性? 反復加熱（ A化時間短，有殘留的碳化物）、冷卻，使晶粒細化。三、真空熱處理? 在壓力低于正常大氣壓的減壓空間中進行加熱、保溫的熱處理工藝。? 防止氧化（ ）、脫氣、變形少? 加熱時間較長四、激光表面處理激光表面熱處理 激光表面改性技術（一）激光表面熱處理表面淬火 耐磨性和抗疲勞性表面非晶化耐磨性、高的強度和抗疲勞性沖擊硬化耐磨性、高的強度和高的韌性表層汽化原子逸出，機械沖擊波和應力波，使表面硬化（二）表面改性表面合金化 合金元素與基體表面金屬混合熔化提高耐磨性和耐蝕性激光熔覆 利用激光束在工件表面熔覆一層高硬度、耐磨、耐蝕、耐疲勞五、電子束表面處理 電子束進入工件表面，給材料的原子以能量，使表層溫度訊速升高。特點：加熱和冷卻快 千分之一秒 108 ℃/s真空中進行結(jié)構(gòu)簡單與工件表面耦合性好成本低能量控制方便易激發(fā) X射線，注意防護最小熔化層比激光大、溫度梯度小表面淬火 表面重熔 表面合金化六、離子注入 當具有數(shù)萬 ~數(shù)十萬電子伏特的離子遇到固體，經(jīng)與固體表面內(nèi)的原子核與電子多次碰撞，能量被消耗，最后離子 停留在材料晶體結(jié)構(gòu)以內(nèi) 。特點：與基體無明顯界面 不 存在鍍層剝離過飽和固溶體，耐蝕性好注入深度和濃度可控制注入元素可任意選擇可以低溫下進行，變形小，無軟化耐磨、減摩、耐蝕、抗氧化一、 零件外形要避免尖角或棱角，減少臺階 第七節(jié) 鋼的熱處理對零件結(jié)構(gòu)設計的要求過熱、開裂 R≥二、 零件外形盡量簡單、壁厚均勻 開孔、通孔三、 零件外形力求對稱，減小變形或有規(guī)律 減小熱處理變形四、 零件采用組合結(jié)構(gòu)或鑲拼結(jié)構(gòu) 當結(jié)構(gòu)復雜或要求不同的熱處理方