1、激光熱處理技術(shù)激光淬火熱處理是以高能量密度(103～108W/cm2)的激光束快速照射零件表面，使其硬化層部位瞬間吸收的光能立即轉(zhuǎn)化為熱能，使激光作用區(qū)溫度急劇上升達(dá)到材料的相變點(diǎn)以上形成奧氏體；此時(shí)零件基體呈冷態(tài)，與加熱區(qū)之間有極高的溫度梯度，一旦停止激光照射，其加熱區(qū)因急冷而發(fā)生直冷淬火熱處理，使金屬表面的奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，而這種馬氏體組織十分細(xì)小，具有比常規(guī)淬火更高的組織缺陷密度。由于冷速極快(104～109℃/S)，碳原子來不及擴(kuò)散，因此馬氏體含碳量較高，殘留奧氏體也獲得較高的位錯(cuò)密度，使材料具有畸變

齒輪激光熱處理的金相組織如下：1)低碳鋼，如20鋼，采用常規(guī)淬火熱處理方法很難淬硬。經(jīng)激光淬火熱處理后，硬化層深度可達(dá)0.45mm左右，表層硬度達(dá)420～465HV，激光淬火層組織為板條馬氏體，過渡區(qū)為馬氏體+細(xì)化鐵素體。2)中碳鋼，如45鋼（調(diào)質(zhì)后），激光淬火層組織以細(xì)化板條馬氏體為主，過渡區(qū)為馬氏體+托氏體的混合物，表面硬度為650～800HV。3)合金結(jié)構(gòu)鋼、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，如40Cr、40CrNiMo等，第一層表層為完全淬硬層，由馬氏體+殘留奧氏體組成；第二層過渡層為馬氏體+α基體上分布著回火析出的碳化物混

退火熱處理的主要目的是：(1)降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工；(2)細(xì)化晶粒，均勻鋼的組織及成分，改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鳒?zhǔn)備；(3)消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。退火方法包括完全退火、均勻化退火、球化退火、去應(yīng)力退化、再結(jié)晶退火、去氫退火等。(1)完全退火。將鋼加熱到Ac3以上30~50℃，完全奧氏體化后，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織的工藝稱為完全退火。主要用于中碳碳素鋼和中碳合金鋼的鑄件。其作用為細(xì)化晶粒，均勻組織，消除應(yīng)力。(2)球化退火。為使鋼中碳化物呈球狀化而進(jìn)行

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過程。這些過程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理工藝的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，進(jìn)而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對(duì)于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或

(1)低、中碳碳素鋼和低、中碳合金鋼為改善切削性能都采用正火熱處理。由于正火比退火生產(chǎn)周期短，操作方便，在滿足加工要求的前提下，盡量采用正火。(2)過共析鋼在球化退火前為消除二次網(wǎng)狀滲碳體，采用正火熱處理。(3)某些感應(yīng)加熱表面淬火的非重要工件，有時(shí)采用正火代替淬火+高溫回火作為預(yù)先熱處理。(4)某些要求不高的工件及鑄件，可用正火作為最終熱處理。

(1)真空滲碳技術(shù)解決內(nèi)氧化原理由于真空滲碳是在遠(yuǎn)低于大氣壓10kPa (760Torr)的壓力下完成的，低壓真空滲碳的典型氣壓范圍是400～666 (3～5Torr)，真空條件使得碳原子更容易向鋼材表面轉(zhuǎn)移；同時(shí)因?yàn)椴淮嬖跉怏w滲碳工藝中的水煤氣反應(yīng)，因而也就沒有內(nèi)氧化現(xiàn)象。(2)應(yīng)用實(shí)例汽車變速器齒輪與軸齒，原采用常規(guī)滲碳淬火工藝，由于滲碳?xì)夥蛰d氣中存在氧和氧化物，內(nèi)氧化現(xiàn)象無法避免，同時(shí)熱處理畸變較大。例1，輸出軸，材料20MnCr5，熱處理技術(shù)要求：表面與心部硬度分別為680～780HV30和350～480H

(1)多用爐的淬火油槽含水量一般要求淬火油吸附大氣中的水分可達(dá)0.1%左右。如果淬火油中水分達(dá)0.5%（體積分?jǐn)?shù)）以上（包括淬火油熱交換器進(jìn)水等情況），則工件淬火時(shí)油中的水分沸騰，隨著油的體積突然膨脹而從多用爐的前爐門溢出。由于情況不同，嚴(yán)重時(shí)淬火油可能會(huì)流入加熱室。如果發(fā)生這種情況，當(dāng)然也會(huì)溢出爐外，此時(shí)點(diǎn)火嘴也點(diǎn)不著，這是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)橛雒骰鹑菀装l(fā)生著火，甚至爆炸。(2)防火措施1)安裝報(bào)警裝置。為了防止這種由于油中水分超標(biāo)引起的爆炸事故，可安裝淬火油中水分檢測(cè)裝置，即淬火油報(bào)警裝置。這種裝置在油中含有0.1

1、真空溶劑清洗的優(yōu)點(diǎn)。江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的真空溶劑清洗機(jī)，由于采用真空變壓變溫蒸餾冷凝再生技術(shù)，可使溶劑再生能力達(dá)到300L/h，溶劑回收率在99%以上，再生溶劑純度在99%以上，保證了真空清洗系統(tǒng)的清洗效果好、效率高，每次殘留物揮發(fā)少（低于1%），連續(xù)清洗時(shí)，溶劑的清洗能力不降低。最后進(jìn)行真空于燥（在95℃及2. 6kPa的真空條件下），工件上殘留的溶劑能夠完全蒸發(fā)。工件表面清潔，沒有任何殘留物。2、一般溶劑清洗的特點(diǎn)。一般溶劑清洗系統(tǒng)，如溶劑中殘留的油及其他雜質(zhì)超過3%時(shí)，清洗干燥后會(huì)在工件表面留

真空滲碳爐操作存在兩方面的安全問題，即爐膛氣氛和排出氣體。1)由于生產(chǎn)過程中使用碳?xì)漕悮怏w并生成一定量的氫氣，操作中應(yīng)嚴(yán)格控制空氣或其他含氧類氣體進(jìn)入爐內(nèi)，以防止產(chǎn)生混合爆炸，特別是要對(duì)爐膛和真空系統(tǒng)進(jìn)行日常泄漏檢測(cè)和壓力上升測(cè)試。當(dāng)氣壓高于6000Pa時(shí)，控制泵應(yīng)確保工藝流程中可能產(chǎn)生的氧氣最大含量和氮?dú)獾臍怏w濃度保持在稀釋到氧氣的低壓爆炸濃度（4%體積）以下的安全范圍內(nèi)。采用聯(lián)動(dòng)方式，當(dāng)稀釋失敗時(shí)整個(gè)工藝過程可以自動(dòng)停止，比如當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁肯陆档降陀诎踩綍r(shí)，使用流量傳感器預(yù)警并中斷工作氣體。2)在含高濃度氫的操

在熱處理中，淬火質(zhì)量與淬火介質(zhì)密不可分。測(cè)定淬火介質(zhì)含量的方法主要有折光儀法，動(dòng)態(tài)黏度發(fā)，以及烘干稱重法、比重法、電導(dǎo)率法等。(1)折光儀法。使用糖量折光儀法，量程為0～20%（或0～15%）。用藥物天平稱量法，配制各種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淬火介質(zhì)溶液。用滴管吸入配制的溶液，滴2～3滴在折光儀的物鏡平面上，蓋上有機(jī)玻璃蓋板，使滴在物鏡平面上的溶液均勻分布。然后將蓋板朝向明亮處，從折光儀目鏡處觀察，并轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦圈，直到視場(chǎng)分界線清晰可見，讀出該分界線所在的刻度數(shù)，即為該溶液含量的折光率（如果粗略計(jì)算，也可直接將這一讀數(shù)當(dāng)作該溶液

洛氏硬度計(jì)檢測(cè)工件的硬度時(shí)影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素主要有以下幾方面：(1)載荷方面。預(yù)載荷及主載荷的誤差，加載不平穩(wěn)，緩沖機(jī)構(gòu)不正常等，均能造成讀數(shù)誤差。(2)壓頭安裝不良的誤差。壓頭的支承面如沒有很好地與主軸下端相貼合，使壓頭的軸線與主軸線不重合，也會(huì)造成試驗(yàn)誤差，使硬度值偏低。(3)讀數(shù)機(jī)構(gòu)的誤差。讀數(shù)機(jī)構(gòu)本身的制造誤差或安裝不良，也可造成明顯誤差。讀數(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)壓頭位移的誤差在0.002mm時(shí)，可產(chǎn)生1個(gè)洛氏硬度單位的誤差。(4)壓頭形狀的影響。壓頭的幾何形狀對(duì)硬度值測(cè)定有很大影響。(5)主載荷施加速度的影響。主

1、高壓氣體淬火及其優(yōu)點(diǎn)工件在奧氏體化溫度加熱后施加0.5～2MPa(5～20bar)高壓氣體淬火，可達(dá)到靜止油或高速循環(huán)油甚至水的淬火效果。工件的氣體淬火有別于液態(tài)介質(zhì)淬冷機(jī)理，在氣體中冷卻比在液體中冷卻均勻，可實(shí)現(xiàn)自表面向內(nèi)層的均勻冷卻，故氣體淬火畸變很小，可實(shí)現(xiàn)少（無）磨削。高壓氣體淬火采用中性氣體N2、還原性氣體H2和惰性氣體Ar、He等，這些氣體排放到大氣中，無污染，避免了油淬產(chǎn)生的煙氣污染，且可免去堿液清洗工序和含油液體的排放。處理后的零件表面清潔度高，無須后序清洗和清理拋丸工序，無SO2、CO排放問題

1、水主要用于一些含碳量低、淬透性差且形狀簡(jiǎn)單的齒輪的調(diào)質(zhì)與感應(yīng)淬火等。1)感應(yīng)淬火齒輪的噴射淬火冷卻用自來水，主要用于中碳結(jié)構(gòu)鋼，使用溫度控制在15～35℃，噴射壓力為0.1～0. 3MPa。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的中碳鋼、低合金鋼齒輪，淬火水溫控制在25～50℃。2)水溶性淬火介質(zhì)，它添補(bǔ)了水與油之間的冷卻空白，加熱淬火后可以獲得比自來水更均勻的表面硬度和更深的硬化層深度，消除了淬火裂紋，大大減少了齒輪變形。在多數(shù)情況下可替代淬火油。①PAG淬火劑。如今禹8-20和今禹8-60適合于碳素鋼、低合金鋼及滲碳鋼齒輪淬火，熱處

采用連續(xù)式滲碳爐或多用爐等對(duì)齒輪進(jìn)行滲碳、碳氮共滲淬火過程中，隨時(shí)會(huì)接觸到易燃易爆氣體，如果熱處理設(shè)備及其附屬系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝不當(dāng)?shù)?，隨時(shí)都可能引發(fā)氣體爆炸。為此，可設(shè)計(jì)、安裝安全防爆（炸）裝置。1)可控氣氛爐安裝獨(dú)立的測(cè)溫裝置和熱電偶，用于測(cè)定安全溫度(750℃)。當(dāng)爐溫低于750℃時(shí)，可發(fā)出超低溫報(bào)警信號(hào)，并通過丙烷氣管路上安裝的自動(dòng)通斷閥門，切斷可燃丙烷氣向爐內(nèi)的輸送。必要時(shí)使電控閥自動(dòng)切換到供氮?dú)夤苈飞希玫獨(dú)鉀_洗爐內(nèi)可燃?xì)夥?，避免可燃?xì)夥债a(chǎn)生爆炸。2)在儲(chǔ)存易燃易爆物質(zhì)的房間，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器與通

1、熱處理用易燃易爆物品儲(chǔ)存間、減壓間安全設(shè)計(jì)要求1)可控氣氛熱處理用的丙烷氣、甲醇等屬易燃、易爆物品，其供應(yīng)間或減壓間等設(shè)在廠房外，建成獨(dú)立房間，為防火防爆安全起見，其房間設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；房頂設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土澆筑而成的預(yù)制蓋板；房間安裝的鋼窗設(shè)計(jì)要求呈開啟狀態(tài)（即向外開啟狀態(tài)），在遇氣體突發(fā)爆炸時(shí)，爆炸形成的氣浪可直接沖擊出去，并且可以及時(shí)散開爆炸產(chǎn)生的廢氣等。2)應(yīng)設(shè)計(jì)與安裝良好的通風(fēng)和低位排風(fēng)設(shè)施（如安裝軸流風(fēng)機(jī)）。對(duì)于丙烷氣減壓間應(yīng)設(shè)計(jì)與安裝良好獨(dú)立的接地裝置，各管路法蘭盤連接處都要用厚度0.3m

45鋼淬火出現(xiàn)開裂的最敏感尺寸是5～11mm，最易開裂的尺寸是6～9mm，裂紋均起源于最先入水或表面缺陷部位形成馬氏體處。(1)防止5～11mm危險(xiǎn)尺寸的45鋼工件淬裂的方法。避免危險(xiǎn)尺寸，即稍微改變易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，如加大倒角尺寸及R處圓角尺寸，采用每?jī)杉丿B一起淬火，或設(shè)計(jì)輔助夾具，增加危險(xiǎn)尺寸處淬火時(shí)的厚度，均可避免淬火裂紋。如能夠另選擇材料或改變尺寸與結(jié)構(gòu)，也可能避免淬火裂紋。(2)改進(jìn)工藝。采用較低的淬火加熱溫度，較短的保溫時(shí)間，既可減小熱應(yīng)力，又可減小組織應(yīng)力。1)雙重淬火45鋼采用850℃&tim

將共析鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1以上，發(fā)生共析反應(yīng)，珠光體就轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，即P→A或F+Fe3C→A。在這個(gè)轉(zhuǎn)變過程中，由于各相的碳含量不同，晶格類型不同，所以面臨著碳的重新分布和晶格類型的重建兩個(gè)問題。首先，鐵素體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低，最大不超過0.0218%，而滲碳體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻高達(dá)6.67%，當(dāng)這兩個(gè)碳濃度相差極大的相溶合在一起成為一個(gè)相的時(shí)候，碳濃度必然有一個(gè)均勻化的過程。其次，奧氏體、鐵素體及滲碳體的晶格類型不同，鐵素體為體心立方晶格，奧氏體為面心立方晶格，而滲碳體為復(fù)雜斜方結(jié)構(gòu)，在奧氏體

例1，TY320、TY220及D65等變速箱的齒圈，如其中JT001齒圈，外齒直徑為318.1mm；內(nèi)齒直徑為251.7mm；高度為51.5mm；材料為42CrMo，熱處理調(diào)質(zhì)262～302HBW；氮化處理后△M要求≤0.10mm。1)原熱處理工藝及畸變問題①原工藝。毛坯正火(880℃×3h)+粗車后調(diào)質(zhì)（鹽浴820℃×0.5h，油淬+回火）+校正+精車后時(shí)效處理(300℃×5h)→插齒+離子氮化后隨爐冷卻，變形合格率為70%左右。②問題與分析。由于齒輪直徑大、厚

(1) VCH型真空溶劑清洗機(jī)結(jié)構(gòu)VCH型真空溶劑清洗機(jī)系統(tǒng)由真空清洗室、真空再生裝置及相關(guān)附屬裝置、控制系統(tǒng)等組成。真空清洗機(jī)構(gòu)造：主要由洗凈機(jī)、預(yù)洗污液槽、冷凝裝置、蒸氣發(fā)生器、過濾器、FNAM（中和劑）供給裝置及真空系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成。(2)真空清洗機(jī)特點(diǎn)及節(jié)能效果1)高清洗性能。由于碳?xì)淙軇?duì)淬火油、切削液、防銹液等具有很強(qiáng)的溶解能力，采用“預(yù)洗噴淋+蒸汽清洗+循環(huán)噴淋”三重清洗和最終的真空干燥流程，使得工件得到充分干燥，并且沒有任何溶劑殘留的高效清洗效果；清洗溶劑在密閉條件下循環(huán)

真空化學(xué)熱處理技術(shù)1、真空滲碳。采用丙烷裂解氣（CH4-H2）和脈沖工藝。用氧探頭測(cè)控滴入乙醇滲劑氣氛，對(duì)離合器齒輪進(jìn)行真空滲碳，有效硬化層深度0.64mm，硬度900HV0.1，表面銀灰色無炭黑。2、真空碳氮共滲。真空碳氮共滲可進(jìn)一步減少零件變形，提高零件耐磨及耐腐蝕性能，從而極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量。3、真空離子熱處理技術(shù)①離子滲氮：由于滲氮溫度較低，齒輪變形小。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)軸類，必須使其重力通過自身軸線并處于垂直狀態(tài)，減少變形。為了進(jìn)一步提高滲氮速度，在氣氛中加入適量稀土有機(jī)溶液，可提高滲氮速度。②離子滲碳：某公司處理