1、激光熱處理技術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化為熱能，使激光作用區溫度急劇上升達到材料的相變點以上形成奧氏體；此時零件基體呈冷態，與加熱區之間有極高的溫度梯度，一旦停止激光照射，其加熱區因急冷而發生直冷淬火熱處理，使金屬表面的奧氏體轉變成馬氏體，而這種馬氏體組織十分細小，具有比常規淬火更高的組織缺陷密度。由于冷速極快(104～109℃/S)，碳原子來不及擴散，因此馬氏體含碳量較高，殘留奧氏體也獲得較高的位錯密度，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，采用常規淬火熱處理方法很難淬硬。經激光淬火熱處理后，硬化層深度可達0.45mm左右，表層硬度達420～465HV，激光淬火層組織為板條馬氏體，過渡區為馬氏體+細化鐵素體。2)中碳鋼，如45鋼（調質后），激光淬火層組織以細化板條馬氏體為主，過渡區為馬氏體+托氏體的混合物，表面硬度為650～800HV。3)合金結構鋼、中碳合金結構鋼，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)細化晶粒，均勻鋼的組織及成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備；(3)消除鋼中的殘余內應力，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、去應力退化、再結晶退火、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。其作用為細化晶粒，均勻組織，消除應力。(2)球化退火。為使鋼中碳化物呈球狀化而進行

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。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，進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、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狀滲碳體，采用正火熱處理。(3)某些感應加熱表面淬火的非重要工件，有時采用正火代替淬火+高溫回火作為預先熱處理。(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)真空滲碳技術解決內氧化原理由于真空滲碳是在遠低于大氣壓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移；同時因為不存在氣體滲碳工藝中的水煤氣反應，因而也就沒有內氧化現象。(2)應用實例汽車變速器齒輪與軸齒，原采用常規滲碳淬火工藝，由于滲碳氣氛載氣中存在氧和氧化物，內氧化現象無法避免，同時熱處理畸變較大。例1，輸出軸，材料20MnCr5，熱處理技術要求：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0.1%左右。如果淬火油中水分達0.5%（體積分數）以上（包括淬火油熱交換器進水等情況），則工件淬火時油中的水分沸騰，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，嚴重時淬火油可能會流入加熱室。如果發生這種情況，當然也會溢出爐外，此時點火嘴也點不著，這是非常危險的，因為遇明火容易發生著火，甚至爆炸。(2)防火措施1)安裝報警裝置。為了防止這種由于油中水分超標引起的爆炸事故，可安裝淬火油中水分檢測裝置，即淬火油報警裝置。這種裝置在油中含有0.1

1、真空溶劑清洗的優點。江蘇豐東熱技術股份有限公司生產的真空溶劑清洗機，由于采用真空變壓變溫蒸餾冷凝再生技術，可使溶劑再生能力達到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的清洗效果好、效率高，每次殘留物揮發少（低于1%），連續清洗時，溶劑的清洗能力不降低。最后進行真空于燥（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。工件表面清潔，沒有任何殘留物。2、一般溶劑清洗的特點。一般溶劑清洗系統，如溶劑中殘留的油及其他雜質超過3%時，清洗干燥后會在工件表面留

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)由于生產過程中使用碳氫類氣體并生成一定量的氫氣，操作中應嚴格控制空氣或其他含氧類氣體進入爐內，以防止產生混合爆炸，特別是要對爐膛和真空系統進行日常泄漏檢測和壓力上升測試。當氣壓高于6000Pa時，控制泵應確保工藝流程中可能產生的氧氣最大含量和氮氣的氣體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。采用聯動方式，當稀釋失敗時整個工藝過程可以自動停止，比如當氮氣流量下降到低于安全水平時，使用流量傳感器預警并中斷工作氣體。2)在含高濃度氫的操

在熱處理中，淬火質量與淬火介質密不可分。測定淬火介質含量的方法主要有折光儀法，動態黏度發，以及烘干稱重法、比重法、電導率法等。(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，配制各種質量分數的淬火介質溶液。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，并轉動調焦圈，直到視場分界線清晰可見，讀出該分界線所在的刻度數，即為該溶液含量的折光率（如果粗略計算，也可直接將這一讀數當作該溶液

洛氏硬度計檢測工件的硬度時影響試驗結果準確性的因素主要有以下幾方面：(1)載荷方面。預載荷及主載荷的誤差，加載不平穩，緩沖機構不正常等，均能造成讀數誤差。(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，也會造成試驗誤差，使硬度值偏低。(3)讀數機構的誤差。讀數機構本身的制造誤差或安裝不良，也可造成明顯誤差。讀數機構對壓頭位移的誤差在0.002mm時，可產生1個洛氏硬度單位的誤差。(4)壓頭形狀的影響。壓頭的幾何形狀對硬度值測定有很大影響。(5)主載荷施加速度的影響。主

1、高壓氣體淬火及其優點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，可達到靜止油或高速循環油甚至水的淬火效果。工件的氣體淬火有別于液態介質淬冷機理，在氣體中冷卻比在液體中冷卻均勻，可實現自表面向內層的均勻冷卻，故氣體淬火畸變很小，可實現少（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、淬透性差且形狀簡單的齒輪的調質與感應淬火等。1)感應淬火齒輪的噴射淬火冷卻用自來水，主要用于中碳結構鋼，使用溫度控制在15～35℃，噴射壓力為0.1～0. 3MPa。對于形狀簡單的中碳鋼、低合金鋼齒輪，淬火水溫控制在25～50℃。2)水溶性淬火介質，它添補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

采用連續式滲碳爐或多用爐等對齒輪進行滲碳、碳氮共滲淬火過程中，隨時會接觸到易燃易爆氣體，如果熱處理設備及其附屬系統設計與安裝不當等，隨時都可能引發氣體爆炸。為此，可設計、安裝安全防爆（炸）裝置。1)可控氣氛爐安裝獨立的測溫裝置和熱電偶，用于測定安全溫度(750℃)。當爐溫低于750℃時，可發出超低溫報警信號，并通過丙烷氣管路上安裝的自動通斷閥門，切斷可燃丙烷氣向爐內的輸送。必要時使電控閥自動切換到供氮氣管路上，利用氮氣沖洗爐內可燃氣氛，避免可燃氣氛產生爆炸。2)在儲存易燃易爆物質的房間，應設置可燃氣體檢測傳感器與通

1、熱處理用易燃易爆物品儲存間、減壓間安全設計要求1)可控氣氛熱處理用的丙烷氣、甲醇等屬易燃、易爆物品，其供應間或減壓間等設在廠房外，建成獨立房間，為防火防爆安全起見，其房間設計采用鋼筋混凝土結構；房頂設計采用鋼筋混凝土澆筑而成的預制蓋板；房間安裝的鋼窗設計要求呈開啟狀態（即向外開啟狀態），在遇氣體突發爆炸時，爆炸形成的氣浪可直接沖擊出去，并且可以及時散開爆炸產生的廢氣等。2)應設計與安裝良好的通風和低位排風設施（如安裝軸流風機）。對于丙烷氣減壓間應設計與安裝良好獨立的接地裝置，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危險尺寸的45鋼工件淬裂的方法。避免危險尺寸，即稍微改變易產生應力集中的部位，如加大倒角尺寸及R處圓角尺寸，采用每兩件重疊一起淬火，或設計輔助夾具，增加危險尺寸處淬火時的厚度，均可避免淬火裂紋。如能夠另選擇材料或改變尺寸與結構，也可能避免淬火裂紋。(2)改進工藝。采用較低的淬火加熱溫度，較短的保溫時間，既可減小熱應力，又可減小組織應力。1)雙重淬火45鋼采用850℃&tim

將共析鋼加熱到臨界點Ac1以上，發生共析反應，珠光體就轉變為奧氏體，即P→A或F+Fe3C→A。在這個轉變過程中，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問題。首先，鐵素體中碳的質量分數極低，最大不超過0.0218%，而滲碳體中碳的質量分數卻高達6.67%，當這兩個碳濃度相差極大的相溶合在一起成為一個相的時候，碳濃度必然有一個均勻化的過程。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，而滲碳體為復雜斜方結構，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；內齒直徑為251.7mm；高度為51.5mm；材料為42CrMo，熱處理調質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)+粗車后調質（鹽浴820℃×0.5h，油淬+回火）+校正+精車后時效處理(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型真空溶劑清洗機結構VCH型真空溶劑清洗機系統由真空清洗室、真空再生裝置及相關附屬裝置、控制系統等組成。真空清洗機構造：主要由洗凈機、預洗污液槽、冷凝裝置、蒸氣發生器、過濾器、FNAM（中和劑）供給裝置及真空系統、電氣系統等組成。(2)真空清洗機特點及節能效果1)高清洗性能。由于碳氫溶劑對淬火油、切削液、防銹液等具有很強的溶解能力，采用“預洗噴淋+蒸汽清洗+循環噴淋”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

真空化學熱處理技術1、真空滲碳。采用丙烷裂解氣（CH4-H2）和脈沖工藝。用氧探頭測控滴入乙醇滲劑氣氛，對離合器齒輪進行真空滲碳，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，從而極大地提高產品質量。3、真空離子熱處理技術①離子滲氮：由于滲氮溫度較低，齒輪變形小。對于細長軸類，必須使其重力通過自身軸線并處于垂直狀態，減少變形。為了進一步提高滲氮速度，在氣氛中加入適量稀土有機溶液，可提高滲氮速度。②離子滲碳：某公司處理