鍛件的表面熱處理的幾種方法
2023-06-09
許多機械零件在扭轉、彎曲等交變負荷、沖擊負荷作用下工作，其表面層承受著比心部高的應力；在摩擦的場合，表面層還不斷被磨損。因此，對鍛件表面層提出了強化的要求，即表面具有高的強度、硬度、耐磨性和疲勞極限。
鍛件表面熱處理是為改變工件表面的組織和性能，僅對其表面進行熱處理的工藝。通常使表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持足夠的塑性和韌性。生產上先選用一定成分的鋼，保證心部力學性能指標滿足要求，然后應用表面熱處理方法強化表面層，使之達到性能要求。表面熱處理分為表面淬火和表面化學熱處理兩大類。
1.鍛件表面淬火
鍛件的表面淬火是將工件表面快速加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，僅使表面層獲得淬火組織，而心部仍保持淬火前組織的熱處理方法。常用的有感應加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火。表面淬火一般為中碳鋼和中碳合金鋼鍛件。
感應加熱淬火是利用電磁感應原理，通過交變電流在工件表面感應出巨大渦流，使鍛件表面迅速被加熱，而心部幾乎不受熱。
感應加熱表面淬火的特點：淬火后馬氏體晶粒細化，表層硬度比普通淬火高2?3HRC。表層存在很大的殘余壓應力，有助于提高疲勞強度；不易產生變形和氧化脫碳；易于實現機械化與自動化，適合于批量生產。感應加熱淬火后，為了減小淬火應力和降低脆性，需進行170?200℃低溫回火。
火焰加熱表面淬火是利用氧乙炔氣燃燒的火焰（溫度高達3100?3200℃)將鍛件表面快速加熱到相變溫度以上，隨后淬火冷卻的工藝方法。
淬火后立即進行低溫回火，或利用鍛件內部余熱自身回火。這種方法可獲得2?6 mm的淬透深度，設備簡單，成本低，適于單件或小批量生產。
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