146月

金属表面强化技术概谈(2)-表面热处理强化和表面化学热处理强化

 

二、表面热处理强化和表面化学热处理强化

1、表面热处理:

 定义:通过对零件表层加热,冷却,表层发生相变,从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种技术,它是最基本、应用最广泛的表面强化技术之一。
 原理:当零件表面层快速加热时,零件截面上的温度分布是不均匀的,表层温度高而且由表及里逐渐降低。当表面的温度超过相变点以上达到奥氏体状态时,随后的快冷使表面获得马氏体组织,而零件的心部仍保留原组织状态,表面得到硬化层,这样就达到强化零件表面的目的。
 常用方法:高频和中频感应加热表面淬火,火焰加热表面淬火,接触电阻加热表面淬火,浴炉(高温盐浴炉)加热表面淬火等。以上除接触电阻加热表面淬火外,其它均为常规的热处理方法。

2.表面化学热处理强化

定义:利用合金元素扩散性能,使合金元素渗入到零件金属表层的一种热处理方法。
 原理:工件置于含有渗入元素的活性介质中加热到一定温度,使活性介质通过扩散并释放出欲渗入元素的活性原子。活性原子被表面吸附并溶入表面,溶人表面的原子向金属表层扩散渗入形成一定厚度的扩散层,从而改变表层的成分、组织和性能。
 优点:提高金属表面的强度、硬度和耐磨性,提高表面疲劳强度,提高表面的耐腐蚀性,使金属表面具有良好的抗粘着能力和低的摩擦系数。
 常用方法:渗硼(可提高表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性),渗碳、渗氮、碳氮共渗(可提高表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度),渗金属(渗入金属大多数为W、Mo、V、Cr等,它们与碳形成碳化物,硬度极高、耐磨性很好、抗粘着能力强、摩擦系数小)等。