热处理表面处理车间

热处理与表面处理

1、概述

将原材料或半成品置于空气或特定介质中，用适当方式进行加热、保温和冷却，使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法，称为热处理。按其特点，可分为一般热处理、化学热处理和表面热处理三种。 1.1热处理的工艺特点和处理目的 （1）一般热处理

1）工艺特点、处理目的和应用 类别 退 火 工艺特点 将工件加热到一定温度（相变或不相变)保温后缓冷下来,或通过相变以获得珠光体型组织,或不发生相变的消除应力降低硬度的一种热处理方法。 目的和应用 1、降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能或压力加工性能； 2、经相变退火提高成分和组织的均匀性、改善加工工艺性能，并为下道工序作准备； 3、消除铸、锻、焊、扎冷加工等所产生的内应力。 调整钢件的硬度、细化组织及消除网状碳化物，并为淬火作好组织准备。其主要应用如下： 1、用于含碳量低于0.25%的低碳钢工件,使得到量多且细小的珠光体组织,提高硬度,从而改善其切削加工性能; 2、消除过共析钢中网状渗碳体为球化退火作准备; 3、作为中碳钢合金结构钢淬火前的预先处理，以减少淬火缺陷; 4、作为要求不高的普通结构件的最终热处理; 5、用于淬火返修件消除内应力和细化组织以防重淬火时产生变形与

钢的热处理及表面热处理

热处理

1．定义：指将材料在固态下加热到一定温度，保温一定时间，以适当速度冷却，以获得所需组织结构和性能的工艺方法。

2．热处理的工艺过程。包括三个阶段：加热、保温和冷却，如图所示。 加热：热处理的第一道工序。不同的材料，其加热工艺和加热温度都不同。

保温：目的是要保证工件烧透，防止脱碳、氧化等。保温时间和介质的选择与工件的尺寸和材质有直接的关系。一般，按每分种1～2毫米计算；工件越大，材料的导热性越差，保温时间就越长。

冷却：最后一道工序，也是最重要一道工序。冷却速度不同，工件热处理后的组织和性能不同。

3．目的和作用

在工业生产中，热处理的应用很广泛。据统计，在机床制造中，约60%～70%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造中，需要热处理的零件多达70%～80%，而工模具及滚动轴承，则要100%进行热处理。总之，凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。

目的：一是提高材料的使用性能，延长零件的使用寿命。二是改善材料的工艺性能，确保后续加工的顺利进行。其共同点是：只改变内部组织结构，不改变表面形状与尺寸。

4．基本类型

（1）根据加热和冷却方式，以及组织和性能特点的不同分类（见教材） （2）按热处理在零件生产

常用的表面处理中日文对照

JP表面处理日文黑アルマイト ブラスト+黑アルマイト 白アルマイト 硬质アルマイト ブラスト+白アルマイト サントブラスト ブラスト カニゼン ニックルメッキ 艶消し 艶出し 無し 黒染め フエルマイト 焼付サ塗装 N6 脱脂

中文阳极氧化黑 喷沙+阳极氧化黑 阳极氧化白 硬质氧化 喷沙+阳极氧化白 喷沙处理 喷沙处理 镀镍 镀镍 喷沙消除镜面 无处理 染黑 染黑 局油 脱脂

简化符号

恩斯克表面处理日文白アルマイト 黒染处理

中文阳极氧化白 染黑处理

简化符号

DENSO电装表面处理日文クロムメッキ カニゼンメッキ

中文局部镀铬 沉镍 钛镀层

简化符号MICr ELP-FE/Ni-P5 HNT TiNコ一ライソブ DLC

酸洗 黑皮部指定塗装 タフトライ

酸洗 指定喷漆 扩散氮化 脱脂

T#D

智能泰克表面处理日文原色アルマイト 無電解ニックル サテン黑AM

中文阳极氧化白 无电解镀镍 阳极氧化黑

简化符号

常用的表面处理中日文对照

馬洲香港公司表面处理日文黒アルマイト 黒アルマイト

中文阳极氧化黑 阳极氧化黑

简化符号S-AA(BL)3 AM-3

ユニテツクス表面处理日文 中文硬铬 镀铜

简化符号HCR AUメツキ

クレホ日本表面处理日文イオソ室化

中文黑

南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型：□ 验证 ■ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

一、实验项目名称：碳钢的表面淬火操作

二、实验目的

1. 熟悉感应加热淬火的过程及工艺；

2. 了解感应感应加热淬火对材料表面及芯部性能的影响；

三、实验基本原理

表面淬火：是通过对钢材表面淬火，从而使表面获得马氏体，而芯部仍保持处理前的组织，使零件的表面硬度增加、耐磨性提高，芯部保持原有的性能，表面淬火的加热方法很多，本实验采用表面感应加热淬火，其原理是利用电磁感应效应在钢材表面产生感应电流，对零件的表面进行加热，达到淬火所需的加热温度，完成对零件表面的淬火。

四、主要仪器设备及耗材

感应加热炉、淬火介质、淬火工具、硬度计、45#圆钢、砂纸。

五、实验步骤

1、 选择表面淬火的试样；

硬度的分布曲线（其中纵坐标为频率，横坐标为硬度值）

七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议

八、参考资料 《机械制造基础实验指导书》

热处理

铁素体 （多边形，强度硬度差、塑性好）碳在α-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。 奥氏体 （多边形，多边形，强度硬度差、塑性好，易于锻压）碳在γ-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。 存在于727℃以上高温。 渗碳体 碳和铁形成的稳定化合物（Fe3C）。

珠光体 铁素体和渗碳体组成的机械混合物（Fe+Fe3C 含碳0.77%）680℃ 莱氏体 渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）。 贝氏体 上贝氏体（针叶状）、下贝氏体（羽毛状） 马氏体（片状、刚条形） 回火屈氏体（）

一些常见的热处理概念

1． 正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。

2． 退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

3． 固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

4． 时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强

一、车间的任务和工作制度 1.1 车间生产任务

本次设计热处理车间的生产任务是年产1000t，生产三类六种规格的刀具，各种规格刀具的年产量各占总年产量的1/6。详见《专业课程设计任务书》。 本热处理车间生产的废品率为3%（包括热处理报废和运输报废），达30吨，故热处理车间的实际生产任务为970吨/年。则六种刀具各自的年产量为161.7吨， 见表1-1

表1-1 序号 品种 规格 单重(kg) 热处理件重量 1 齿轮铣刀 M10 1.41 161.7t M5.5 0.53 2 车刀 A10 0.002 A12 0.004 3 锥柄钻 Φ11.8X85 0.105 Φ14.1X192 0.325 1.2 车间的工作制度及年时基数

1.2.1 工作制度

热处理车间常有长工艺周期的生产和热处理炉空炉升温时间长的情况，所以多数采用二班制或三班制。本设计采用二班制。 1.2.2 设备年时基数

设备年时基数为设备在全年内的总工时数，等于在全年工作日内应工作的时数减去各种时间损失。

根据文献《热处理车间设计》的公式计算，公式如下： F设 =D设Nn（1-b%） 式中

F设——设备年时基数（h）；

热处理工程师讲课

2.3钢的化学热处理(thermo-chemical treatment)---将钢（工件）置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理。(P128---)

基本过程、强化途径 P128

一.钢的渗碳 (carburizing, carburization)---为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。P129

1．固体渗碳 （pack carburizing, solid carburizing, box carburizing, powder carburizing）将工件放在填充粒状渗碳剂的密封箱中进行的渗碳。

2．膏剂渗碳 (paste carburizing)----工件表面以膏状渗碳剂涂覆进行的渗碳。 3．盐浴渗碳；液体渗碳 (salt bath carburizing)----工件在含有渗碳剂的熔盐中进行的渗碳。

4．气体渗碳 (gas carburizing)----工件在含碳气体中进行的渗碳。

滴注式渗碳(drip feed carburizing)----将苯、醇、酮、

一、选择题（每空2分，共20分）

1、钢的热硬性是指钢在高温下保持 的能力。 【 C 】 A、高抗氧化性 B、高强度 C、高硬度和高耐磨性 D、高耐磨性

2、钢的淬硬性主要取决于钢的 。 【 C 】 A、含硫量 B、含锰量 C、含碳量 D、含硅量

3、一般来说，碳素钢淬火应选择 作为冷却介质。 【 C 】 A、矿物油 B、20℃自来水 C、20℃的10%食盐水溶液 D、10%碱水溶液

4、钢在一定条件下淬火后，获得马氏体的能力，称为 。 【 B 】 A、淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性 D、耐蚀性

5、钢的回火处理在 后进行。 【 C 】 A、正火 B、退火 C、淬火 D、调制处理

6、过

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。 为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说

金属热处理

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也

大型铸钢件的热处理炉

都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而 变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟