【正文】 特點(diǎn)：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(jìn)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(shè)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(dāng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或要求不同的熱處理方式時。? 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(shù)（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(qiáng)度和抗疲勞性沖擊硬化耐磨性、高的強(qiáng)度和高的韌性表層汽化原子逸出，機(jī)械沖擊波和應(yīng)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(jìn)入工件表面，給材料的原子以能量，使表層溫度訊速升高。? 提高強(qiáng)度和塑性? 反復(fù)加熱（ A化時間短，有殘留的碳化物）、冷卻，使晶粒細(xì)化。特點(diǎn)：提高強(qiáng)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(qiáng)度塑性韌性? 簡化工藝? 減少氧化脫碳和變形? 原因：晶粒細(xì)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(qiáng)度和耐磨性? 原因：? 細(xì)化晶粒、增加位錯、細(xì)小碳化物形成? 材料和工藝要求?！?模具 Cr12MoV冷沖裁模 TiN ↑ 27倍 CVD原理：反應(yīng)物的汽化點(diǎn)低高 純度的沉積層沉積過程的幾個步驟：2）表面化學(xué)反應(yīng)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(kuò)散和吸附5）沉積層與基體材料的界面發(fā)生元素擴(kuò)散 TiCl4+CH4+H2→TiC （ s） +HCl（ g） +H2（ g） CVD涂層形成機(jī)制：1）、熱化學(xué)氣相沉積（ TCVD）2）、低壓化學(xué)氣相沉積（ LPCVD）（ 14） x104Pa3）、等離子體化學(xué)氣相沉積（ PCVD） 利用高溫激活化學(xué)反應(yīng)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(qiáng)度高，速度快，四、電鍍陰極：還原反應(yīng) 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(yīng) 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(xué)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(xué)還原在呈催化活性的工件表面，使之形成金屬鍍層的過程。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。工件（基體材料）： 熔點(diǎn)高 鍍層金屬： 熔點(diǎn)低 提高防護(hù)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。? 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(xué)熱處理工藝稱為氣體氮碳共滲。 滲碳與滲氮的工藝特點(diǎn)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(jìn)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(qiáng)度高 熱硬性好 （ 600℃ 65HRC ）但工藝復(fù)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(xué)熱處理工藝稱為 氣體碳氮共滲 。對材料的適應(yīng)性強(qiáng)。陰極濺射效應(yīng)使工件尺寸略有減小，可抵消氮化物形成引起的尺寸增大。 由于陰極濺射有抑制生成脆性層的作用，所以明顯提高滲氮層的韌性和疲勞性質(zhì)。F38CrMoAlA要達(dá)到 ~， 15~20h（ 氣體滲氮法 50h）。 另外，氮離子轟擊工件表面時，還能產(chǎn)生陰極濺射效應(yīng)而濺射出鐵離子，鐵離子形成氮化鐵 (FeN)附著在工件表面分解為 Fe2N、 Fe3N、 Fe4N放出氮原子向工件內(nèi)部擴(kuò)散，形成滲氮層。離子滲氮離子滲氮： 在低于一個大氣壓的滲氮?dú)夥罩?，利用工?(陰極 )和陽極之間產(chǎn)生的輝光放電進(jìn)行滲氮的工藝稱為離子滲氮。工藝特點(diǎn)：溫度低： 500～ 600℃ 〔 550～ 570℃ 〕氮在鐵素體中有一定的溶解能力。工藝路線：鍛造 → 正火 → 粗加工 → 調(diào)質(zhì) → 精加工 → 去應(yīng)力 → 粗磨 → 氮化→ 精磨或研磨氣體滲氮?dú)怏w滲氮： 在氣體介質(zhì)中進(jìn)行滲氮的工藝稱為氣體滲氮。8)常用的鋼種 : 35 CrMo、 38CrNiW 、 38 CrMoAlA 等。7)滲氮處理后的組織 表層 : Fe4N、 Fe2N、 AlN、 CrN、 MoN、 TiN、 VN。6)熱處理特點(diǎn) : 滲氮前需調(diào)質(zhì)處理 。5)工藝 :加熱溫度 500～ 600℃ 。3)用鋼 :中碳合金鋼。1)定義 :把鋼置于含有活性氮原子的介質(zhì)中，加熱、保溫，使活性 氮原子 滲入鋼的表面的熱處理工藝。 滲碳時間一般為 3～ 9小時 。4)方法 : 固體、氣體、液體滲碳。2)目的 : 獲得具有表硬里韌性能的零件。 滲鉻等。 滲硫 。 滲硼 。 滲氮 。2. 零件本身具有 吸收 滲入原子的能力 , 即對滲入原子有一定的溶解度或能 與之化合 , 形成化合物。 : 化學(xué)介質(zhì)在高溫下釋放出待滲 的活性原子。 二 ) 化學(xué)熱處理的基本過程 : : 活性原子被零件表面吸收和溶 解。*適于單件、小批量及大型零件的生產(chǎn)。1)火焰加熱表面淬火的基本方法2)火焰加熱表面淬火的特點(diǎn) :*設(shè)備簡單 , 操作方便 , 成本低。1)感應(yīng)加熱的基本原理 :* 感應(yīng)電流 渦流* 集膚效應(yīng)*淬火層深度 (δ)與 電 流 頻 率 ( f )的關(guān)系 : δ = 500 / √ f （ mm） 集膚 效應(yīng)示意圖1)感應(yīng)加熱的基本原理 :* 感應(yīng)電流 渦流* 集膚效應(yīng)淬火層深度 (δ)電流頻率 ( f )分類： 高頻（ 200~300 KHz）， 中頻（ ~8 KHz），工頻（ 50 Hz） ，厚度分別為 ， 36， 1015mm特點(diǎn)： ① 加熱速度快，時間短 表層為極細(xì)的隱晶 M → 硬度高 脆性低 ↑2~3HRC 體積膨脹形成壓應(yīng)力 ,σ1↑ ② 變形小，不易氧化脫碳 ③ 易機(jī)械化、自動化 ④ 設(shè)備價貴，維修調(diào)整困難適用于：需淬硬層薄的中、小零件多用于：中碳鋼、中碳合金鋼2)工藝要求 : * 表面淬火前 ,必須對零件進(jìn)行正火 或調(diào)質(zhì)處理 ,以保證零件有良好的 基體。 4 40Cr、 4