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表面硬化处理的方法
表面硬化处理的方法有很多，主要用于提高材料的耐磨性、耐蚀性和疲劳强度。
淬火：
将金属加热到高温后迅速冷却，使表面硬化。
常用于钢铁材料。
氮化：
在一定温度和介质中使氮原子渗入金属表层，形成硬度高且耐腐蚀的氮化物层。
适用于轴类零件。
渗碳：
将低碳钢在渗碳介质中加热，使碳原子渗入表面，再经淬火处理，增加表面硬度。
常用于齿轮、轴等零件。
表面淬火：
利用快速加热和冷却使表层硬化，而不改变心部组织。
多用于轴类和齿轮类零件。
喷砂和喷丸：
通过高速喷射砂粒或钢丸撞击工件表面，提高表面硬度和疲劳强度。
表面涂层：
在材料表面涂覆一层硬度高的材料，如无机物、有机硅涂料等，提高表面硬度。
化学处理：
通过化学反应在金属表面形成一层硬化层，如发黑处理、磷化处理等。
弹簧钢热处理工艺弹簧钢是指具有优良弹性和发挥作用能力的钢材，广泛应用于机电、汽车、航空、航天等领域。
为了获得理想的弹性和使用寿命，需要进行热处理加工。
下面将介绍弹簧钢热处理工艺。
1. 钢材退火弹簧钢在进行冷加工后，由于存在内应力，需要进行退火处理。
目的是消除内应力，改善力学性能和加工性能。
一般退火温度为700~800℃，保温时间为1小时/25mm厚度。
炉内气氛一般要求为还原性气氛，以减少钢材表面氧化。
2. 正火正火是指对钢材进行普通的加热回火处理。
弹簧钢在正火温度下，能够使钢的强度得到提高，同时还能消除应力和改善韧性。
炉温一般为820~860℃，保温时间约15~30min，但不要太长。
急水冷却也是使弹簧钢硬度和韧性均匀的方法之一。
3. 回火回火是将正火后的钢加热到一定温度，再保温一段时间，金属內部的组织发生改变而形成新的组织状态，目的是消除组织中的残余应力，提高可塑性和强度特性。
回火温度及保温时间的选择是根据弹簧钢的具体用途来确定的。
温度一般在400~500℃，保温时间为1~2小时。
4. 失调处理失调处理是在正火温度及以上的温度下进行热处理。
失调处理能使弹簧钢的晶粒变大，同时消除组织中的残余应力，提高钢的可塑性和韧性。
温度选择一般较高，约为870~930℃，保温时间约为30min。
弹簧钢的调质处理既要保证钢的硬度，又要保证抗拉强度和韧性。
一般情况下，调质温度为530~600℃，保温时间为1~2小时。
弹簧钢调质处理后，大小不同的应力会出现在表面和内部，需要进行冷却。
对于大小中等弹簧钢，应采取空气冷却；对于较大的弹簧钢，则应采取水冷却。
6. 调表面硬化调表面硬化是指在弹簧钢表面形成一层淬硬层，以保证细小的弹簧在使用时表现良好。
调表面硬化采用的方法包括化学热处理、氢氧化物淬火、高温淬火等。
目的是在钢表面形成一层薄薄的、坚硬的表皮，使钢芯的强度不变，但表面抗磨损性能更为优良，使用寿命更长。
总之，弹簧钢的热处理工艺要根据不同的钢材用途和特性进行科学的选择，才能使钢材达到最优的性能表现。
表面硬化处理和表面改性有时为增强模具的耐磨性和耐蚀性等，需进行各种表面硬化处理和表面镀膜等。
工模具钢经淬火和回火后的硬度虽可高达1000HV，但这一硬度仍有不能满足耐磨要求的情况。
从广义而言，表面镀膜和表面改性也包括在内。
表面组成不变的处理是指利用淬火马氏体转变以及进行机械压缩等方法，而表面组成变化的处理一般是指含碳量的增加和扩散的渗碳处理、含氮量增加的氮化处理等。
此外，扩散处理是指靠各种金属原子扩散来达到一定目的的处理，其中的盐浴浸泡处理是指被称作“TD处理”的表面处理技术[13]。
形成表面镀膜的处理中常见的有热喷涂、电沉积、化学处理、堆焊等。
其中的PVD（物理沉积）和CVD（化学沉积）最为常用。
这些表面硬化处理方法当中，适用于模具处理的还很有限，通常以模具的大小、处理温度及成本来判断是否适用。
下面来看一下实际用于模具的表面处理方法。
一、氮化氮化处理在A1转变温度以下进行。
由于氮化可在回火温度以下进行，不用出现变形，所以适用于多种模具。
氮化方法通常有气体氮化法、盐浴氮化法（Tufftride处理最为常用）、气体软氮化、等离子氮化处理等。
氮化法的种类和特点见表5-2。
应用在模具上的通常是碳氮共渗并称为软氮化的后三种方法。
表5-2氮化法的种类和特点这些表面处理方法所形成的表层都是ε相（Fe2-3N）和γ′相（Fe4N）等的化合物层（厚度为10μm），其下部是氮扩散硬化层（厚度不超过0.2mm）。
氮化层的显微组织如图5-28所示。
图5-28 渗氮层的显微组织这些氮化法被应用于铝挤压模、压铸模及塑料模。
尤其是铝挤压模，通常用热作模具钢加工制成模具后采用盐浴软氮化或气体软氮化处理。
其后在使用中发生磨损时，再反复氮化后继续使用。
表层形成的化合物层硬度极高，虽然耐磨效果好，但比较脆，在反复加热冷却过程中容易发生热龟裂且扩展较快，这是其难点所在。
从最近有关研究结果来看，作为既保持压铸模耐热龟裂性不下降又能提高耐磨性的方法，软氮化受到了推崇。
45钢硬化指数1. 什么是45钢硬化指数？45钢硬化指数是衡量钢材硬度的一个指标。
45钢是一种碳素结构钢，其含碳量为0.45%，因此得名。
硬化指数是通过对钢材进行热处理或冷加工后，测量其硬度的数值。
2. 为什么要进行钢材硬化？钢材硬化是为了提高其机械性能和使用寿命。
通过硬化处理，钢材的硬度可以得到显著提高，从而增加其抗压、抗拉、抗磨等性能。
钢材硬化还可以改善其耐腐蚀性能，并提高其耐磨损能力。
3. 硬化处理的方法和过程3.1 热处理法热处理是通过加热钢材到一定温度，然后快速冷却的方法进行的。
常用的热处理方法包括淬火、回火和正火等。
•淬火：将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却，使钢材快速形成马氏体结构。
这样可以使钢材达到最高的硬度，但同时会降低其韧性。
•回火：在淬火后，将钢材加热到较低的温度，然后冷却。
回火可以减轻淬火后的内应力，提高钢材的韧性和强度。
•正火：将钢材加热到适当温度，然后静置冷却。
正火可以使钢材达到一定硬度和韧性的平衡状态。
3.2 冷加工法冷加工是通过机械变形来改变钢材的结构和性能。
常见的冷加工方法包括冷拔、冷轧和冷锻等。
•冷拔：将钢材通过模具的作用，使其在常温下受到拉伸变形。
冷拔可以提高钢材的硬度和强度，并改善其表面光洁度。
•冷轧：将钢材通过辊轧机的作用，使其在常温下受到压力变形。
冷轧可以使钢材的硬度和强度得到提高，并改变其晶粒结构，提高其耐磨性和耐腐蚀性。
•冷锻：将钢材放在冷锻机上，通过冷锻工艺进行加工。
冷锻可以提高钢材的硬度和强度，并改善其韧性和抗疲劳性能。
4. 如何评估45钢硬化指数？评估钢材硬化指数可以通过测量其硬度来实现。
硬度测试是通过将一定压力的硬度计针尖压入钢材表面，然后测量针尖的压入深度来进行的。
常用的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、布氏硬度测试和维氏硬度测试等。
5. 45钢硬化指数的应用领域45钢硬化指数广泛应用于各个领域，包括制造业、建筑业和航空航天等。
•制造业：45钢硬化指数可以用于评估不同工件的硬度，从而确定其适用的工作环境和使用寿命。
钢筋表面硬度测试方法J．0．1 构件中钢筋的表面硬度可采用回弹法进行测定。
J．0．2 钢筋的表面硬度测试仪器应为数显式里氏硬度计。
J．0．3 每个待测钢筋应布置一个测区，测区可水平设置，也可向上或向下设置。
J．0．4 测区可先用角磨机和钢锉打磨，并应分别用粗、细砂纸打磨，直至露出金属光泽。
J．0．5 打磨好的测区，其表面粗糙度的平均值不应大于1．6μm。
J．0．6 每一测区应布置5个测点，测点应在测区范围内均匀分布，里氏硬度值应精确至1HL。
J．0．7 应取所有测点数据的平均值作为该测区的代表值。
J．0．8 测试方向相同和测试代表值相近的钢筋可归为一类。
J．0．9 当同类钢筋的弹击角度不同时，可进行弹击角度的修正。
附录K 结构混凝土冻伤的检测方法K．0．1 结构混凝土冻伤可分为硬化混凝土的冻融损伤和混凝土早期冻伤。
K．0．2 混凝土冻伤的类型可根据结构混凝土冻伤的特点并结合施工现场情况判别。
K．0．3 硬化混凝土在冻融循环后出现表面损伤或开裂，应判定为冻融损伤。
K．0．4 施工阶段混凝土的早期冻伤应分为立即冻伤和预养冻伤。
K．0．5 冻融损伤和早期预养冻伤的混凝土可用碳化深度法检测受冻损伤混凝土的厚度，检测操作应符合现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标准》GB／T 50784的规定。
K．0．6 冻融损伤和早期预养冻伤的混凝土也可通过现场钻取芯样，检测受冻损伤混凝土的厚度、损伤程度及强度，并应符合下列规定：1 可采用钻出芯样的湿度变化确定受冻损伤混凝土的厚度，检测操作应符合现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标准》GB／T 50784的规定；2 可用里氏硬度法进行检测混凝土受冻损伤程度，检测操作应符合现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标准》GB／T 50784的规定；3 构件内部混凝土强度可采用钻芯法进行检测，芯样试件的加工质量和强度试验应符合现行行业标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》JGJ／T 384的规定；4 构件表面混凝土的强度，可采用对里氏硬度修正法进行推断。
38crmoal表面硬化硬度摘要：1.38CrMoAl的特性及适用范围2.38CrMoAl的热处理硬度3.38CrMoAl的表面硬化处理4.38CrMoAl氮化后的性能提升5.38CrMoAl零件加工中的注意事项正文：38CrMoAl是一种合金结构钢，具有高的表面硬度、耐磨性和疲劳强度，以及良好的耐热性和耐腐蚀性。
这种钢材主要用于制作高耐磨性、高疲劳强度和相当大的强度、处理后尺寸精度高的氮化零件，如仿模、气缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆、磨床主轴等。
但在尺寸较大的零件上不宜采用。
38CrMoAl的热处理硬度通常分为退火、正火、淬火和回火四个阶段。
退火后的硬度为229HB，正火后硬度为56HRC，淬火后硬度可达到56-51HRC，回火后硬度为39-35HRC。
经过适当的热处理规范，如淬火940°C 油冷，回火640°C油冷，可以获得合适的硬度。
38CrMoAl的表面硬化处理主要是通过氮化工艺来实现。
氮化处理后，零件表面得到高硬度的AlN、CrN、MoN等细小颗粒，此时表面的硬度可达HRC65以上，具有良好的表面耐磨性。
此外，氮化层还可以提高零件的疲劳强度、抗磨损和抗腐蚀性能。
在38CrMoAl零件加工过程中，应注意以下几点：1.由于38CrMoAl的淬透性不高，尺寸较大的零件不宜采用。
2.在热处理过程中，应严格控制温度和冷却速度，以防止零件变形或开裂。
3.氮化处理时，应选择合适的氮化参数，如氮化温度、氮化时间等，以保证氮化层的均匀性和硬度。
4.加工过程中，应注意零件的加工精度和工作条件，以充分发挥38CrMoAl零件的性能优势。
总之，38CrMoAl通过合适的热处理和表面硬化处理，可以获得优异的性能，使其在各种工业领域得到广泛应用。
表面硬化处理所谓表面硬化法是指通过适当的方法使零件的表层硬化而零件的心部仍然具有强韧性的处理。
通过这种处理，可以改善零件的耐磨性以及耐疲劳性，而由于零件的心部仍然具有良好的韧性和强度，因此对冲击载荷有良好的抵抗作用。
常用的表面硬化处理方法主要有渗碳、氮化、硬质阳极氧化、镀铬、表面淬火以及渗金属等。
一.渗碳钢的渗碳就是含碳量较低的钢制零件在渗碳介质中加热或者保温，使碳原子渗入表面，获得一定的表面含碳量，在淬火之后，含碳量高的表层硬度很高，而含碳量低的心部硬度低仍具有良好的韧性。
目的是使零件获得高的表面硬度、耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
主要用于承受磨损、交变接触应力或者弯曲应力和冲击载荷的零件，如轴、齿轮、凸轮轴等，这些零件要求表面有很高的硬度而心部要有足够的强度和韧性。
渗碳法分为固体渗碳法、液体渗碳法和气体渗碳法三种。
另外还有真空渗碳法。
固体渗碳法就是把零件放入固体渗碳剂（由木炭粉以及BaCO3和Na2CO3等促进剂组成）中然后放入渗碳容器里加热到900℃—930℃保温一定时间。
液体渗碳是把工件浸入以氰化钠（NaCN）为主（含NaCl、NaCO3和Na2CO3等添加剂）的熔融盐浴里，氰化钠分解所生成的C和N渗入工件中。
气体渗碳是把零件放入通有CH4和CO的容器里加热使碳原子渗入工件表面。
渗碳层的深度可以达到几个毫米，其深度随渗碳时间的增加而增加，随渗碳温度的升高而加深，但是渗碳速度随时间的延长而减慢。
对不要渗碳的部位一般采用镀铜保护或者预留加工余量、渗碳后把该处切掉的方法进行防护。
渗碳后必须进行淬火和低温回火处理以得到零件所需要的硬度（可达HRC55—65），注重高硬度时在150℃左右回火，而为了保持零件的尺寸精度，防止时效变形时在180℃—200℃左右回火。
最后必须要提及一点是，我们经常提到的渗碳层深度是指淬火后的有效硬化层深度，国标GB9450—88上规定为从零件表面到维氏硬度值为550HV的距离，实际碳在零件中扩散达到的距离比这个要大得多。
