钢的表面热处理都有哪些

常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种。

（一）表面淬火

钢的表面淬火一般分为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火等。表面淬火使工件表层得到高硬度的淬火马氏体，而心部仍然保持原有的韧性。

1．火焰加热表面淬火

采用乙炔—氧（或煤气—氧）的混合气体燃烧的火焰迅速加热工件表面，至淬火温度后快速冷却(如喷水)的淬火工艺，叫火焰加热表面淬火。淬硬层深度一般为2～6mm。这种淬火方法设备简单，操作方便，成本低廉，特别适用于大型工件、单件、小批生产。但加热温度较难控制，因而淬火质量不稳定。

2．感应加热表面淬火

如图2—4所示，将工件放在通有高频(中频、工频)电流的线圈中，利用感应电流通过工件产生热效应（集肤效应），使工件表层(或局部)迅速加热并进行快速冷却的淬火工艺，叫感应加热表面淬火。由于加热时间短，淬火表层组织细、性能好，感应加热表面淬火生产效率高，工件表面氧化、脱碳极少，变形也小，淬硬层深度易于控制，容易实现自动化。但设备费用昂贵，适宜用于形状简单的工件大批量生产。

（二）化学热处理

化学热处理是将工件放在一定的介质中加热和保温，使介质中的某些元素渗入工件表层，从而改变表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。通过化学热处理可提高工件表面的硬度和耐磨性，也可提高工件表面的耐蚀性、耐热性等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗以及渗硼、铝、铬、硅等。

钢件的渗碳应用较广。渗碳是将工件置于渗碳介质中，加热到单相奥氏体状态，保温一段时间，使碳原子渗入工件表层，提高表层含碳量，从而增加表面的硬度及耐磨性。渗碳工件材料一般为低碳钢。

渗碳工艺常用的有气体渗碳和固体渗碳。渗碳后，仍需对工件进行淬火和低温回火处理。

1、化学热处理——指将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。
2、表面淬火——是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢。

（1）承受载荷不大，转速不高的轴：
20、35、45钢——正火
轴颈处要求耐磨性，45钢——调质后在轴颈处表面淬火＋低温回火
仪表或手表中的轴，T10钢、YT12Pb钢——球化退火，淬火＋低温回火

（2）承受交变弯曲载荷或（和）交变扭转载荷的轴，如机床主轴、发动机曲轴、汽轮机主轴：
45、40Cr等——退火（或正火），调质，表面淬火＋低温回火

（3）同时承受交变弯曲、扭转及拉、压载荷的轴，如锻锤锤杆、船舶推进器曲轴等：
30CrMnSi、 40MnVB等——退火（或正火），调质，表面淬火＋低温回火

（4）承受较大冲击载荷，又要求较高耐磨性的形状复杂的轴，如汽车、拖拉机的变速箱轴：
20CrMnTi、18Cr2Ni4W等——正火，渗碳＋淬火＋低温回火
38CrMoAlA——退火，调质，去应力退火，渗氮

马氏体不锈钢轴——淬火＋低温回火
奥氏体不锈钢轴——固溶处理，含Ti、Nb时固溶处理后进行稳定化处理