锻件的表面热处理的几种方法
2023-06-09
许多机械零件在扭转、弯曲等交变负荷、冲击负荷作用下工作，其表面层承受着比心部高的应力；在摩擦的场合，表面层还不断被磨损。因此，对锻件表面层提出了强化的要求，即表面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限。
锻件表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。通常使表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持足够的塑性和韧性。生产上先选用一定成分的钢，保证心部力学性能指标满足要求，然后应用表面热处理方法强化表面层，使之达到性能要求。表面热处理分为表面淬火和表面化学热处理两大类。
1.锻件表面淬火
锻件的表面淬火是将工件表面快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使表面层获得淬火组织，而心部仍保持淬火前组织的热处理方法。常用的有感应加热表面淬火和火焰加热表面淬火。表面淬火一般为中碳钢和中碳合金钢锻件。
感应加热淬火是利用电磁感应原理，通过交变电流在工件表面感应出巨大涡流，使锻件表面迅速被加热，而心部几乎不受热。
感应加热表面淬火的特点：淬火后马氏体晶粒细化，表层硬度比普通淬火高2〜3HRC。表层存在很大的残余压应力，有助于提高疲劳强度；不易产生变形和氧化脱碳；易于实现机械化与自动化，适合于批量生产。感应加热淬火后，为了减小淬火应力和降低脆性，需进行170〜200℃低温回火。
火焰加热表面淬火是利用氧乙炔气燃烧的火焰（温度高达3100〜3200℃)将锻件表面快速加热到相变温度以上，随后淬火冷却的工艺方法。
淬火后立即进行低温回火，或利用锻件内部余热自身回火。这种方法可获得2〜6 mm的淬透深度，设备简单，成本低，适于单件或小批量生产。
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