当前课程知识点：工程材料 > 第2章金属材料组织和性能的控制 > 2.4钢的热处理 > 钢的热处理（7）
下面介绍其他热处理技术
第一种 可控气氛热处理
可控气氛热处理是指在
炉气成分可控制的炉内
进行的热处理
燃料气例如天然气 煤气 加空气
燃烧反应成可控的气氛
甲醇 乙醇 丙酮等滴入热处理炉内
得到可控的气氛
主要用于渗碳 碳氮共渗
软氮化 保护气氛淬火和退火等等
第二 真空热处理
在真空炉中进行的热处理
称为真空热处理
由真空退火 真空淬火
真空回火 真空化学热处理
它有以下特点
第一减小变形
在真空中加热 升温速度很慢
工件变形小
第二净化表面
在真空中氧化物 油污发生分解
工件可得到光亮的表面
提高耐磨性能 疲劳性能
可以防止工件表面氧化
第三脱气的作用
有利于改善钢的韧性
提高工件的使用寿命
三 离子渗扩热处理
在真空室中介质气体
在电场的作用下会被电离
会在电场的作用下被加速
离子轰击工件表面
并渗入工件表面的热处理工艺
称为离子渗扩热处理
我们看这个图
离子在电场作用下
一定速度轰击工件
渗入工件内部
这个时候会形成这样一种
蓝色的辉光
1 离子氮化
介质一般为氨气
在一定的压强下
在500到560℃温度下
进行离子氮化
生成组织中含有Fe_2N
Fe_4N等氮化物
具有很高的耐磨性 耐蚀性
和耐疲劳性能
我们看这个图
这是在不锈钢活塞环表面
渗氮以后的表面形貌组织
离子氮化它有以下优点
第一渗速
是气体渗氮的3到4倍
第二渗层有一定的韧性
第三热处理以后变形小
表面为银白色 质量好
第四能量消耗少
渗剂消耗少
对环境几乎没有污染
它主要用于轻载
高速条件下工作的
需要耐磨 耐蚀的零件
以及精度要求较高的
细长杆类件的热处理
例如镗床的主轴
精密机床的丝杆 阀杆 阀门等等
2 离子硫氮碳共渗
共渗介质为氨气 二硫化碳
加酒精的混合蒸汽
温度为550℃加10℃
时间为15到30分钟
工件表层获得氮碳化合物
和硫化物的复合渗层
降低了摩擦系数
提高了抗咬合性能
耐磨性能好
提高了工件的使用寿命
例如W18Cr4V钢
制造梅花扳手冲头
经离子硫氮碳共渗后
它的使用寿命
比常规的处理工艺
提高了1到1.5倍
下面我们学习一下计算机技术
在热处理中的应用
第一 热处理工艺的
计算机自动控制
例如实现时间 温度的计算机
自动控制
化学热处理渗剂流量
其炉内气氛的计算机自动控制
真空炉 离子炉
离子镀等设备的
真空度的计算机自动控制
第二 热处理工艺的计算机模拟
可以根据零件的形状 尺寸
材料成分 导热系数
炉温 冷却介质等参数
通过计算机模拟
获得热处理后的组织的分布
以预测材料的性能
三 热处理数据库
由钢铁材料国家标准数据库
国内外钢号对照数据库
钢号热处理工艺
力学性能数据库
常用钢号C曲线数据库
金相检验国家标准数据库等等
四 热处理企业信息管理系统
可以进行人员管理
工资管理 物流管理
热处理数据管理
热处理工艺记录
产品质量测试等等
五 热处理的专业网站
可以用于热处理信息的交流
技术交流 数据查询
企业推介等等
计算机技术在热处理中的应用
大有可为
在热处理行业中
积极开发 推广和使用计算机技术
将取得显著的经济效益和社会效益
下面我们举例介绍一下
热处理的工程应用
第一个实例 螺栓的热处理
汽车车轮固定或者紧固螺栓
常用45号钢来制造
需要高的强度 需要韧性好
需要较好的综合力学性能
它的最终热处理工艺
是在830℃到840℃加热保温
然后水淬
然后在580℃到620℃进行回火
回火后油冷
组织为回火索氏体
抗拉强度达到600个MPa
冲击吸收能量大于39个焦耳
二 链条滚轮的热处理
自行车链条滚轮
用15号钢制造
需要较高的强度
表面要求硬度高 耐磨
它的最终热处理工艺如下
采用920℃到930℃渗碳
预冷到830℃到850℃
然后用水冷
然后在180℃到200℃
进行低温回火
这时它的表层组织
为高碳的回火马氏体
加二次的渗碳体加残余奥氏体
它的心部组织为低碳的
回火马氏体
表层硬度达到60到62个HRC
三 锯条的热处理
手用锯条大家都用过
它用T10钢制造
它的刃部要求硬度高 耐磨
锯条的两端要求有一定的韧性
它的这种热处理工艺为
在760℃到770℃加热用水淬火
然后在180℃到200℃
进行低温回火
锯条两端用盐浴炉
加热到350℃到400℃回火
它的刃部组织为高碳的
回火马氏体加二次的渗碳体
加残余奥氏体
硬度达到60到62个HRC
锯条两端组织为回火的屈氏体
加二次的渗碳体
有一定的韧性
下面我们对这一节进行一下小结
第一 过冷奥氏体的转变产物
它的高温转变产物为珠光体
索氏体 屈氏体 为扩散型转变
它的中温转变产物为
上贝氏体 下贝氏体
为半扩散型转变
它的低温转变产物为马氏体
根据它的含碳量
可以分为低碳的马氏体
和高碳的马氏体
还有其他的转变产物
如铁素体 二次渗碳体
2 钢的热处理工艺
有退火 分为完全退火
等温退火 球化退火 扩散退火
去应力退火
不同的退火工艺有不同的目标
和应用范围
（2） 正火
（3） 淬火
（4）回火
回火分为低温回火
中温回火和高温回火
（5）表面淬火
（6）化学热处理
渗碳 氮化 碳氮共渗
（7）可控气氛热处理
（8）真空热处理
（9）离子渗扩热处理
-0.1中华民族对材料发展的重大贡献
-0.2材料的结合键
-0.3工程材料的分类
-习题--作业
-1.1金属材料的结构与组织
-第1章材料的结构与性能特点--1.1金属材料的结构与组织
-1.2金属材料的性能特点
-第1章材料的结构与性能特点--1.2金属材料的性能特点
-2.1纯金属的结晶
-2.1纯金属的结晶--作业
-2.2合金的结晶1
-2.2合金的结晶1--作业
-2.2合金的结晶2
-2.2合金的结晶2--作业
-2.3金属的塑性加工
-2.3金属的塑性加工--作业
-2.4钢的热处理
--钢的热处理（1）
--钢的热处理（2）
--钢的热处理（3）
--钢的热处理（4）
--钢的热处理（5）
--钢的热处理（6）
--钢的热处理（7）
-第2章金属材料组织和性能的控制--2.4钢的热处理
-2.5钢的合金化
--钢的合金化（1）
--钢的合金化（2）
--钢的合金化（3）
--钢的合金化（4）
-2.5钢的合金化--作业
-2.6表面技术
--表面技术（1）
--表面技术（2）
--表面技术（3）
--表面技术（4）
-2.6表面技术--作业
-3.1碳钢
--碳钢
-3.1碳钢--作业
-3.2合金钢
--合金钢（1）
--合金钢（2）
--合金钢（3）
--合金钢（4）
--合金钢（5）
--合金钢（6）
--合金钢（7）
-第3章金属材料--3.2合金钢
-3.3铸钢与铸铁
--铸钢与铸铁（1）
--铸钢与铸铁（2）
--铸钢与铸铁（3）
-第3章金属材料--3.3铸钢与铸铁
-3.4有色金属及其合金
-第3章金属材料--3.4有色金属及其合金
-4.1工程塑料
--工程塑料（1）
--工程塑料（2）
-4.2合成纤维
--合成纤维
-4.3合成橡胶
--合成橡胶
-习题--作业
-5.1普通陶瓷
--普通陶瓷（1）
--普通陶瓷（2）
-5.2特种陶瓷
--特种陶瓷
-习题--作业
-6.1复合材料的复合原则
-6.2复合材料的性能特点
-6.3非金属基复合材料
--非金属基复合材料
-6.4金属基复合材料
--金属基复合材料
-第6章复合材料--习题
-7.1电功能与磁功能材料
-7.2热功能与光功能材料
-7.3纳米材料
--纳米材料
-第7章功能材料及新材料--习题
-8.1机械零件的失效
-8.2机械零件失效分析
--机械零件失效分析
-8.3机械零件选材原则
--机械零件选材原则
-第8章零件失效分析与选材原则--习题
-9.1齿轮选材
--齿轮选材
-9.2轴类零件选材
--轴类零件选材
-9.3弹簧选材
--弹簧选材
-9.4刃具选材
--刃具选材
-第9章典型工件的选材及工艺路线设计--习题
-10.1汽车用材
--汽车用材
-10.2热能设备用材
--热能设备用材
-10.3航空航天器用材
-第10章工程材料的应用--习题
-全课总结
--全课总结
-期末考试--试卷
