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球墨鑄件廠為您講解鑄件表面熱處理方法

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球墨鑄件廠為您講解鑄件表面熱處理方法

發布日期:2019-01-24 作者: 點擊:

球墨鑄件廠為您講解鑄件表面熱處理方法:

一、表面淬火

通過不同的熱源對工件進行快速加熱,當零件表層溫度達到臨界點以上(此時工件心部溫度處于臨界點以下)時迅速予以冷卻,這樣工件表層得到了淬硬組織而心部仍保持原來的組織。為了達到隻加熱工件表層的目的,要求所用熱源具有較高的能量密度。根據加熱方法不同,表面淬火可分為感應加熱(高頻、中頻、工頻)表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光加熱表面淬火、電子束表面淬火等。工業上應用多的為感應加熱和火焰加熱表面淬火。

二、化學熱處理

将工件置于含有活性元素的介質中加熱和保溫,使介質中的活性原子滲入工件表層或形成某種化合物的覆蓋層,以改變表層的組織和化學成分,從而使零件的表面具有特殊的機械或物理化學性能。通常在進行化學滲的前後均需采用其他合适的熱處理,以便大限度地發揮滲層的潛力,并達到工件心部與表層在組織結構、性能等配合。根據滲入元素的不同 ,化學熱處理可分為滲碳 、滲氮、滲硼、滲矽、滲硫、滲鋁、滲鉻、滲鋅、碳氮共滲、鋁鉻共滲等。

三、接觸電阻加熱淬火

通過電極将小于5伏的電壓加到工件上,在電極與工件接觸處流過很大的電流,并産生大量的電阻熱,使工件表面加熱到淬火溫度,然後把電極移去,熱量即傳入工件内部而表面迅速冷卻,即達到淬火目的。當處理長工件時,電極不斷向前移動,留在後面的部分不斷淬硬。

這一方法的優點是設備簡單,操作方便,易于自動化,工件畸變極小,不需要回火,能顯著提高工件的耐磨性和抗擦傷能力,但淬硬層較薄(0.15~0.35mm)。顯微組織和硬度均勻性較差。這種方法多用于鑄鐵做的機床導軌的表面淬火,應用範圍不廣。

四、電解加熱淬火

将工件置于酸、堿或鹽類水溶液的電解液中,工件接陰極,電解槽接陽極。接通直流電後電解液被電解,在陽極上放出氧,在工件上放出氫。氫圍繞工件形成氣膜,成為一電阻體而産生熱量,将工件表面迅速加熱到淬火溫度,然後斷電,氣膜立即消失,電解液即成為淬冷介質,使工件表面迅速冷卻而淬硬。常用的電解液為含 5~18%碳酸鈉的水溶液。電解加熱方法簡單,處理時間短,加熱時間僅需5~10s,生産率高,淬冷畸變小,适于小零件的大批量生産,已用于發動機排氣閥杆端部的表面淬火。

五、激光熱處理

激光在熱處理中的應用研究始于70年代初,随後即由試驗室研究階段進入生産應用階段。當經過聚焦的高能量密度 (10W/cm)的激光照射金屬表面時,金屬表面在百分之幾秒甚至千分之幾秒内升高到淬火溫度。由于照射點升溫特别快,熱量來不及傳到周圍的金屬,因此在停止激光照射時,照射點周圍的金屬便起淬冷介質的作用而大量吸熱,使照射點迅速冷卻,得到極細的組織,具有很高的力學性能。如加熱溫度高至使金屬表面熔化,則冷卻後可以獲得一層光滑的表面,這種操作稱為上光。

激光加熱也可用于局部合金化處理,即對工件易磨損或需要耐熱的部位先鍍一層耐磨或耐熱金屬,或者塗覆一層含耐磨或耐熱金屬的塗料,然後用激光照射使其迅速熔化,形成耐磨或耐熱合金層。在需要耐熱的部位先鍍上一層鉻,然後用激光使之迅速熔化,形成硬的抗回火的含鉻耐熱表層,可以大大提高工件的使用壽命和耐熱性。

六、電子束熱處理

早在上世紀70年代開始研究和應用。早期用于薄鋼帶、鋼絲的連續退火,能量密度可達10W/cm。電子束表面淬火除應在真空中進行外,其他特點與激光相同。當電子束轟擊金屬表面時,轟擊點被迅速加熱。電子束穿透材料的深度取決于加速電壓和材料密度。例如,150kW的電子束在鐵表面上的理論穿透深度大約為0.076mm;在鋁表面上則可達0.16mm。文章來源于網絡

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