碳素鋼硬化表面的方法
碳素鋼熱處理后就可以制得硬化工件成本更低,這種工藝通??梢陨a(chǎn)外硬內(nèi)韌的工件。表面硬化有好幾種方法,如滲碳、碳氮共滲及滲氮過程。
滲碳處理
滲碳處理時(shí)將低碳鋼與一些含碳材料一同加熱,工件表面吸碳,滲碳深度與滲碳的時(shí)間、溫度計(jì)所用碳化材料有關(guān)。滲碳處理的方法有三種:固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳。
固體滲碳通常用在滲碳深度要求達(dá)到1.5mm或更深的情況。把滲碳工件用滲碳材料包裹起來,如把活性碳放入一個(gè)密封的剛箱中。
生產(chǎn)過程:
1.在要放入滲碳爐中的鋼箱底部放上一層25-38mm厚的滲碳劑。
2.將滲碳工件放入箱中,工件之間留38mm的間距。
3.用滲碳劑包裹工件,蓋上一層厚約38mm的滲碳劑。
4.敲打鋼想一側(cè),使?jié)B碳劑均勻分布在工件的四周,這樣能排除大部分的空氣。
5.把箱子放入滲碳爐中,爐子溫度升到926攝氏度。
6.把箱子放在爐中保溫較長時(shí)間,以充分滲碳,滲碳速度通常為0.17-0.2mm每小時(shí)。然而,滲碳速度隨滲碳深度地增加而減少。制備一定厚度的滲碳層所需要的滲碳時(shí)間和溫度,通常在滲碳材料制作廠家提供的文獻(xiàn)中可以給出。
7.關(guān)閉爐子,把箱子留在爐中緩慢冷卻,冷卻過程大約需要12-16小時(shí)。
8.從爐子中取出箱子,從箱子中取出工件并清理干凈。(注:工件表面為一個(gè)碳鋼薄層,由于滲碳過程中工件的冷卻緩慢,所以得到的組織比較軟。)
9.把工件加熱到適當(dāng)溫度保溫,然后再水中或油中淬火,淬火介質(zhì)的選擇主要是由工件的形狀和所需要的硬度決定的。這是工件就有了硬的碳鋼表面和柔韌的心部。
切削熱分布的核心特征分析切削過程中產(chǎn)生的熱量在剪切區(qū)、切屑、刀具和工件中的分布呈現(xiàn)顯著的不均勻性,主要特征如下:剪切區(qū)溫度相對均勻:在材料發(fā)生塑性變形的主剪切平面(或剪切區(qū))內(nèi),各點(diǎn)溫度分布表現(xiàn)出較高的均勻性,該區(qū)域內(nèi)溫差較小。刀-屑/刀-工接觸區(qū)的溫度峰值偏移:前刀面: 最高溫度點(diǎn)并非位于切削刃,
機(jī)械加工工藝中熱處理工序的時(shí)序規(guī)劃策略在機(jī)械加工工藝流程中,科學(xué)地安排熱處理工序的介入時(shí)機(jī)至關(guān)重要。其核心目標(biāo)在于:優(yōu)化冷熱加工協(xié)同性,有效控制熱處理變形,并最終確保產(chǎn)品質(zhì)量與精度。熱處理工序的規(guī)劃主要依據(jù)其功能目標(biāo),可分為以下關(guān)鍵類別及其典型時(shí)序:預(yù)備熱處理:目標(biāo): 消除毛坯件內(nèi)應(yīng)力,改善材料切削