硬化层极薄时表面压应力小,拉应力极大值趋近与表面,并且很大。同时当硬化层极厚时表面压应力也小,调质热处理,而且当硬化层极厚时表面压应力也小,渗碳热处理,而且出现强烈的相变应力型分布。这是与实际相关的重要问题。对于大型零件及有切槽的构件,高频淬火将大大提高疲劳强度是众所周知的事实,而这一疲劳强度的显著改善是在上述适当的硬化层深度时得到的。硬化层除了具有高强度以外,还有较大的残余压应力以抵消一部分负荷的拉应力,因而其疲劳强度提高。
金属加热时,工件暴露在空气中,不锈钢热处理,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
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