滲碳熱處理能有效改善金屬材料的內(nèi)部組織，使得金屬材料具有更好的加工性和工藝性。生產(chǎn)過程中發(fā)生的材料開裂，裂紋是因為可加工性較弱造成的的。據(jù)統(tǒng)計，機械產(chǎn)品中，由于表面失效造成了80%以上的零件報廢，而真正因材料整體強度不足產(chǎn)生斷裂或變形的零件失效所占的比例很小。因此，提高材料表面耐磨性、耐蝕性、抗疲勞性能及強度，是延長零部件使用壽命、合理配置性能、保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

　　表面熱處理技術(shù)，得到了人們的極大關(guān)注，對于加熱爐、退火爐等電爐，其各類構(gòu)件的性能的提高發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　滲碳深度一般為0.1~1.5mm，屬中等深度，主要用于表面硬化。組織為（馬氏體+碳化物+殘留奧氏體），表層應(yīng)力狀態(tài)為高殘余壓應(yīng)力。經(jīng)淬火后，表面硬度可達58~65HRC，心部硬度一般為30HRC左右，具有良好的耐磨性，有好的接觸疲勞強度、彎曲疲勞強度、抗粘著咬合能力及較高沖擊韌性。熱處理變形傾向較大，但不易開裂。本工藝適用鋼材為低碳鋼和低碳合金鋼，如15、20、12CeNi3、20Cr2Ni4、20Cr、15CrMo、20CrMo、20CrMnTi等及鐵基粉末冶金材料，主要用于表面要求耐磨、耐疲勞，而心部韌性好的重載荷零件。本工藝所用鋼材成本較低或中等，設(shè)備投資較高。

　　0.1-1.0mm滲碳較淺，大多用于表面硬化。組織為（碳氮化合物+含氮馬氏體+殘留奧氏體），表層為高殘余壓應(yīng)力狀態(tài)。淬火后，表面硬度達60~65HRC，耐磨性較高，有良好的接觸疲勞強度和良好的彎曲疲勞強度及好的抗咬合能力和好的沖擊韌性。熱處理變形傾向及開裂傾向同滲碳淬火工藝。本工藝適用鋼材為低碳鋼、低碳合金鋼、中碳合金鋼及鐵基粉末冶金材料，如中碳合金鋼40Cr、35CrMo、42CrMo等，低碳鋼、低碳合金鋼及鐵基粉末冶金材料同滲碳淬火。主要用于表面要求耐磨、耐疲勞，而心部韌性好的中載荷零件。

　　 0.1-0.4mm滲碳較薄，主要用于表面硬化。組織為（氮碳化合物+含氮固溶體），表層為高殘余壓應(yīng)力狀態(tài)。滲氮后，表面硬度一般為800~1200HV（63~71HRC），耐磨性很高，同時具有良好的接觸疲勞強度、良好的彎曲疲勞強度、良好的抗咬合能力及較好的沖擊韌性。氮化處理變形傾向及開裂傾向很小。滲氮后的零件，一般不再進行加工。特殊情況下，只能進行加工量很小的精磨。本工藝適用材料為中碳合金滲氮鋼及球墨鑄鐵，如38CrMoAl、3Cr13、35CrMo、42CrMo、20CrMnTiT、QT600-3等。主要用于表面耐磨性要求很高的重要零件。

　　滲碳的金屬材料化合物層一般為0.005-0.020mm，主要用于表面硬化。硬化層組織為（表面碳氮化合物層+內(nèi)部氮擴散層），表面為高殘余壓應(yīng)力狀態(tài)。氮碳共滲后，表面硬度一般為500~800HV（50~63HRC），耐磨性較高，接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度較好，抗咬合能力。氮碳共滲處理變形傾向及開裂傾向很小。氮碳共滲處理，一般都是**后工序，不允許再經(jīng)加工。

　　根據(jù)選用頻率不同，硬化層范圍為0.8~50mm，主要用于表面硬化。內(nèi)部組織為馬氏體，表層為高的殘余壓應(yīng)力狀態(tài)。表面硬度可達55~65HRC，具有高的耐磨性，好的接觸疲勞強度，好的彎曲疲勞強度和較好的抗咬合能力。變形及開裂傾向較小。感應(yīng)淬火后，一般都要經(jīng)過磨削加工。

　　火焰淬火的表面硬化層一般在1~12mm，主要用于表面硬化。表層組織為淬火馬氏體，表層為高的壓應(yīng)力狀態(tài)。表面硬度可達55~63HRC，表面耐磨性高，具有好的接觸疲勞強度，好的彎曲疲勞強度和較好的抗咬合能力。淬火變形及開裂傾向較小。火焰淬火后，一般都要經(jīng)過磨削加工。本工藝適用材料為中碳鋼或中碳合金鋼。主要用于表面要求耐磨的零件。

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