1、實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，零件的表面和心部承受不同的應(yīng)力，要求具有不同的性能。,第四章 鋼的表面淬火,表面要求高強(qiáng)度高硬度，耐磨性，疲勞極限，而心部要保持足夠的塑性，韌性，以承受一定的沖擊力。,第一節(jié) 鋼的表面淬火的目的分類及應(yīng)用,概念：表面淬火是指被處理的工件在表面有限深度范圍內(nèi),加熱到相變點(diǎn)以上,然后迅速冷卻，在工件表面一定深度范圍內(nèi)達(dá)到淬火目的的熱處理工藝。 簡單的說，表面淬火是將鋼快速加熱至臨界溫度以上，然后快速冷卻的過程。 目的：在工件表面一定深度范圍內(nèi)獲得馬氏體組織，而其心部仍保持著淬火前的組織狀態(tài)（調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)），以獲得表面層硬而耐磨，心部又有足夠塑性，韌性的工件。,分類（根據(jù)加熱的熱源

2、不同）： 感應(yīng)加熱表面淬火; 火焰加熱表面淬火; 電接觸加熱淬火; 電解液加熱表面淬火; 激光加熱表面淬火; 電子束加熱表面淬火。,根據(jù)交流電源的頻率不同，可以分為三類： 高頻感應(yīng)加熱表面淬火； 中頻感應(yīng)加熱表面淬火； 工頻感應(yīng)加熱表面淬火。,感應(yīng)加熱表面淬火示意圖,火焰加熱表面淬火,應(yīng)用 用于中碳調(diào)質(zhì)鋼或球鐵制零件； 低碳鋼因效果不顯著，很少應(yīng)用； 高碳鋼因?yàn)榇嘈源?，只在工具或高冷硬軋輥上?第二節(jié) 表面淬火工藝原理,一、鋼非平衡加熱時(shí)的相變特點(diǎn) 1、一定的加熱速度范圍內(nèi)，臨界點(diǎn)隨加熱速度的增加而提高；(Ac3和Accm極限1130) 2、奧氏體成分不均勻性隨著加熱速度的增加而增大； 3、提

3、高加熱速度可顯著細(xì)化奧氏體晶粒； 4、加快加熱對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變及馬氏體回火有明顯影響。,二、表面淬火的組織與性能,1、表面淬火的金相組織 其金相組織與鋼種，淬火前的原始組織及淬火加熱 實(shí)驗(yàn)截面溫度分布有關(guān)。,淬火前為退火狀態(tài)的共析鋼表面淬火后的組織： 表層：馬氏體M； 向內(nèi)：珠光體P馬氏體M； 心部：原始組織珠光體。,淬火前為正火狀態(tài)的45鋼表面淬火后的組織： 表層：馬氏體M； 向內(nèi)：鐵素體F馬氏體M； 再向內(nèi)：鐵素體F珠光體P馬氏體M； 心部：原始組織鐵素體F珠光體P 。,思考：若45鋼表面淬火前為調(diào)質(zhì)狀 態(tài)，其表面淬火后的組織如何？,2、表面淬火后性能 表面硬度：快速加熱，激冷淬火后表面硬度比普通淬火高。 原因： 奧氏體晶粒細(xì)化、成分不均勻。,耐磨性：工件的耐磨性比普通淬火的高。 原因： 奧氏體晶粒細(xì)化、成分不均勻； 表面硬度高； 表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)。,疲勞強(qiáng)度：采用正確的表面淬火工藝，可以顯著地提高零件的抗疲勞性能，降低缺口敏感性。 原因： 表面強(qiáng)度提高； 表面形成很大的殘余壓應(yīng)力。 例如： 40Cr，調(diào)質(zhì)加表面淬火時(shí)疲勞極限-1324N/mm2,而調(diào)質(zhì)態(tài)為235N/mm2， 疲勞強(qiáng)度的提高與淬硬層深度有一定關(guān)系。 層淺，強(qiáng)化效果不顯著； 淬硬層深度增加，-1 隨層深的增加而增大； 但淬