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表面淬火的目的、分类及应用

时间:2013-08-05 15:54来源:洛阳科诺 作者:admin 点击:
      表面淬火是指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上,然后迅速冷却,在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。因此,从加热角度考虑,表面淬火仅是在工件表面有限深度范围内加热到相变点以上。
1.表面淬火的目的
      在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织, 页其心部仍保持着表面淬火前的组织状态(调质或正火状态) ,以获得表面层硬而耐磨,心部又有足够塑性、韧性的工件。
2. 表面淬火的分类
      要在工件表面有限深度内达到相变点以上的温度,必须给工件表面以极高的能量密度来加热,使工件表面的热量来不及向心部传导,以造成极大的温差。因此, 表面淬火常以供给表面能量的形式不同而命名及分类,目前可以分成以下几类。
(1)感应加热表面淬火。
      即以电磁感应原理在工件表面产生电流密度很高的涡流来加热工件表面的淬火方法。根据所产生交流电流的频率不间,可分为高频淬火、中频淬火及高频脉冲淬火( 即微感应淬火)三类。
(2)火焰淬火。
      即用温度极高的可燃气体火焰直接加热工件表面的表面淬火方法。
(3)电接触加热表面淬火。
即为当低电压大电流的电极引人工件并与之接触,以电极与工件表面的接触电阻发热来加热工件表面的淬火方法。
(4)电解液加热表西淬火。
      即工件作为一个电极(阴极)插入电解液中,利用阴极效应来加热工件表面的淬火方法。
(5)激光加热表面淬火。
(6)电子束加热表面淬火。
(7)等离子束加热表面将火。
      其他还有红外线聚焦加热表面淬火等一些表面淬火方法。
3. 表面淬火的应用
      由于这些方法各有其特点及局限性,故均在一定条件下获得应用,其中应用最普遍的是感应加热表面淬火及火焰淬火。激光束加热、电子束加热和等离子体束加热是目前迅速发展着的高能密度加热淬火方法,由于其具有一些其他加热方法所没有的特点,因而正为人们所瞩目。
      表面淬火广泛应用于中碳调质钢或球墨铸铁制的机器零件。因为中碳调质钢经过预先处理〈调质或正火)以后,再进行表面淬火,既可以保持心部有较高的综合机械性能, 又可使表面具有较高的硬度(> HRC50)和耐磨性,例如机床主轴、齿轮、柴汹机曲轴、凸轮轴等。基体相当于中碳钢成分的珠光体铁素体基的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、含金铸铁等原则上均可进行表面淬火,而以球墨铸铁的工艺性能为最好,且又有较高的综合机械'险能,所以应用最广。
      高碳钢表面淬火后,尽管表面硬度和耐磨性提高了,但心部的塑性及韧性较低, 因此高碳钢的表面淬火主要用于承受较小冲击和交变载荷下工作的工具、量具及高冷硬轧辊。
      由于低碳钢表面淬火后强化效果不显著,故很少应用。