【2017年整理】淬透性与淬硬性的区别

1、渗碳钢的化学成分特点:常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类.(1)渗碳钢的含碳量一般都在 0.15-0.25范围内,对于重载的渗碳体 ,可以提高到 0.25-0.30碳素渗碳钢中 ,用得最多的是 15 和 20 钢,它们经渗碳和热处理后表面硬度可达 56-62HRC。但由于淬透性较低, 只适用于心部强度要求不高、受力小、承受磨损的小型零件,如轴套、链条等.(2)合金元素在渗碳钢中的作用是提高淬透性, 细化晶粒,强化固溶体, 影响渗层中的含碳量、渗层厚度及组织.在渗碳钢中通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、钨、钒、硼等. 低合金渗碳钢如 20Cr、20Cr2MnVB 、20Mn2TiB 等,其渗透性和心部强度均较碳素渗碳钢高, 可用于制造一般机械中的较为重要的渗碳件,如汽车、拖拉机中的齿轮、活塞销等. 中合金渗碳钢如 20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV 等, 由于具有很高的淬透性和较高的强度及韧性,主要用以制造截面较大、承载较重、受力复杂的零件 ,如航空发动机的齿轮、轴等.固体渗碳 ;液体渗碳 ;气体渗碳- 渗碳温度为 900-950C,表面层 w(碳) 为

2、0.8-1.2,层深为 0.5-2.0mm.渗碳后的热处理-渗碳工件实际上应看作是由一种表面与中心含量相差悬殊码复合材料.渗碳只能改变工件表面的含碳量,而其表面以及心部的最终强化则必须经过适当的热处理才能实现.渗碳后的工件均需进行淬火和低温回火 .淬火的目的是使在表面形成高碳马氏体或高碳马氏体和细粒状碳化物组织.低温回火温度为 150-200C. 渗碳零件注意事项: (1)渗碳前的预处理正火-目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织, 使表面粗糙度变细,消除材料流线不合理状态 .正火工艺;用 860-980C 空冷、179-217HBS.(2)渗碳后需进行机械加工的工件, 硬度不应高于 30HRC.(3)对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件, 薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工.(4)不得用镀锌的方法防渗碳.渗氮用钢- 凡含有 Cr、Mo、V、Ti、Al 等元素的低、中碳合金结构钢、工具钢、不锈钢(不锈钢渗氮前需去除工件表面的钝化膜,对不锈钢、耐热钢可直接用离子氮化方法处理)、球墨铸铁等均可进行渗氮.渗氮后零件虽然具有高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度,但只是表面很薄的一层(铬钼铝钢于 500-

3、540C 经 35-65h 渗氮层深只达 0.3-0.65mm) .必须有强而韧的心部组织作为渗氮层的坚实基底,才能发挥渗氮的最大作用 .总的来看,大部分渗氮零件是在有摩擦和复杂的动载荷条件下工作的,不论表面和心部的性能都要求很高 .如果用碳钢进行渗氮,形成 Fe 4N 和 Fe 2N 较不稳定。温度稍高,就容易聚集粗化,表面不可能得到更高的硬度,并且其心部也不能具有更高的强度和韧性.为了在表面得到高硬度和高耐磨性, 同时获得强而韧的心部组织,必须向钢中加入一方面能与氮形成稳定氮化物,另外还能强化心部的合金元素 .如 Al、Ti 、V 、W 、Mo、Cr 等,均能和氮形成稳定的化合物.其中 Cr、W、Mo、V 还可以改善钢的组织,提高钢的强度和韧性.目前专门用于渗氮的钢种是 38CrMoAlA,其中铝与氮有极大的亲和力,是形成氮化物提高渗氮层强度的主要合金元素.AlN 很稳定,到约 1000C 的温度在钢中不发生溶解.由于铝的作用使钢具有良好的渗氮性能,此钢经过渗氮表面硬度高达 1100-1200HV(相当 67-72HRC).38CrMoAlA 钢脱碳倾向严重 ,各道工序必须留有较大

4、的加工余量.渗氮零件注意事项:(1)渗氮前的预备热处理调质-渗氮工件在渗氮前应进行调质处理, 以获得回火索氏体组织.调质处理回火温度一般高于渗氮温度 .(2)渗氮前的预备热处理去应力处理-渗氮前应尽量消除机械加工过程中产生的内应力以稳定零件尺寸.消除应力的温度均应低于回火温度 ,保温时间比回火时间要长些 ,再缓慢冷却到室温.断面尺寸较大的零件不宜用正火 .工模具钢必须采用淬火回火 ,不得用退火.(3)渗氮零件的表面粗糙度 Ra 应小于 1.6um,表面不得有拉毛、碰伤及生锈等缺陷.不能及 时处理的零件须涂油保护,以免生锈. 吊装入炉时再用清洁汽油擦净以保证清洁度 .(4)含有尖角和锐边的工件, 不宜进行氮化处理.(5)局部不氮化部位的保护, 不宜用留加工余量的方法.(6)表面未经磨削处理的工件, 不得进行氮化.引用第 1 楼 richard-sun 于 2007-04-20 15:44 发表的 :渗碳是将钢铁加热到临界温度以上进行碳的渗入扩散的,所以也叫奥氏体化学热处理,它属于高温化学热处理,故工件畸变大 .一般使用低碳钢渗碳处理 ,以得到心部韧性好,表面硬度高的特性.渗碳后,工件表面

5、含碳量一般高于 0.8%.淬火并低温回火后 ,在提高硬度和耐磨性的同时,心部能保持相当高的韧性 ,可承受冲击载荷,疲劳强度较高.渗氮则是在低于铁氮共析温度进行氮的扩散的, 又可称为低温化学热处理(铁素体化学热处理).因此,变形小.当钢中含有铬、铝、钼等金属氮化物时, 可获得比渗碳层更高的硬度、耐磨、耐蚀和抗疲劳性能.渗氮主要用于对精度、畸变量、疲劳强度和耐磨性要求都很高的工件,例如镗床主轴、镗杆,磨床主轴,气缸套等.片面.书本上说.1.退火正火是预备热处理.2.退火分扩散退火 完全退火. 球化退火.等温退火.去应力退货 .按温度从高到底. 扩散退火 远高于 AC3.高于正火温度 . 球化.等温.低温退火低于正火温度.3.冷却速度慢,一般随炉冷正火 1。温度加热到 AC3 以上 30-50 度，保温后快速冷却。得到更细片层的珠光体组织，硬度高于完全退火。2。正火因为冷却速度快，先共析相比例减少，可作为不重要结构件的最终热处理。3。可适当提高低碳钢的硬度，改善切削性能。4。有时候代替调质，用于零件表面淬火前的预备处理。5。对过共析钢，正火可消除二次渗碳体网，利于球化，更有利于热处理后改善组

6、织和性能。含炭量 0.77.共析点淬透性：表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响。指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分，非凡是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。淬硬性：指钢在理想条件下淬火得到马氏体后所能达到的最高硬度钢的淬硬性主要取决于含碳量，而淬透性与含碳量无关，而取决于化学成分。淬透性是指材料的淬硬层深度,而淬硬性是指材料淬火得到的最高硬度。淬透性:指材料正常热处理工艺情况下,所能获得淬硬层深度的能力!淬硬性:指材料正常热处理工艺情况下,所能获得硬度高低的能力!红硬性是指材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。 如刀具材料中的高速钢，应在 600 摄氏度下保持 60 分钟后空冷，连续地重复进行 4 次后去表面氧化层，然后得出的硬度。 有些人把红硬性和热硬性混为一谈。热硬性应该理解为在高温下保持其硬度的能力，即其检测应该在高温下进行。这要求硬度标准块和硬度计都能在高温下正常地工作，其误差也可以控制在可接受的水平内。, K ?7 q$ i* B( P; j0 淬透性：钢在淬火条件下得到 M 组织或淬透层深度的能力，是钢的固有属性。取决于临界冷却速度 VK。在实际生产中, 往往要测定淬火工件的淬透层深度, 所谓淬透层深度即是从试样表面至半马氏体区(马氏体和非马氏体组织各占一半 )的距离。在同样淬火条件下, 淬透层深度越大, 则反映钢的淬透性越好。三维,cad, 机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa, 时空,镇江( I4 J0 g& h2 i. o% 6 j* j# b淬硬性，钢在淬火后获得硬度的能力，取决于 M 中 WC%。钢的淬透性和淬硬性是两种完全不同的概念。钢的淬硬性是指钢在理想条件下淬火能达到最高硬度的能力，它主要取决于马氏体的碳含量。淬透性好的钢，其淬硬性不一定高。如低碳合金钢的淬透性相当好，但它的淬硬性却不高，再如高碳工具钢的淬透性较差，但其淬硬性高。

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