| 種類 | 表面層狀態(tài) | 性能特點(diǎn) | 變形開裂傾向 | 設(shè)備投資 | 適用范圍與應(yīng)用舉例 | |||||||
| 層深/mm | 表層變化 | 表層組織 | 厚度均勻性 | 表面硬度HV | 耐磨性 | 接觸疲勞強(qiáng)度 | 彎曲疲勞強(qiáng)度 | 抗粘著咬合力 | ||||
| 滲碳淬火 | 0.3-2.0 |
表面硬化， 表面層高壓應(yīng)力 |
馬氏體+碳化物+殘留奧氏體 | 好 |
650-850 57-63HRC |
高 | 好 | 好 | 好 | 較大變形，不易開裂 | 中等 | 低碳鋼、低碳合金鋼等齒輪、軸、活塞銷 |
| 碳氮共滲 | 0.1-1.0 |
表面硬化， 表面層高壓應(yīng)力 |
碳氮化合物+含氮馬氏體+殘留奧氏體 | 好 |
700-850 58- 63HRC |
高 | 很好 | 很好 | 好 | 較小變形，不易開裂 | 中等 | 低碳鋼、中碳鋼，低、中碳合金鋼等齒輪、軸、鏈條 |
| 滲氮 | 0.1-0.6 |
表面硬化， 表面層高壓應(yīng)力 |
合金氮化物+含氮固溶體 | 好 | 800-1200 | 很高 | 好 | 好 | 最好 | 變形甚小，不易開裂 | 中等 | 中碳合金滲氮鋼，熱作模具鋼、不銹鋼 鏜桿、模具、軸 |
| 氮碳共滲 |
擴(kuò)散層：0.3-0.5 化合物層：5-20um |
表面硬化， 表面層高壓應(yīng)力 |
氮碳化合物+含氮固溶體 | 好 | 500-800 | 較高 | 較好 | 較好 | 最好 | 變形甚小，不易開裂 | 中等 | 碳鋼、合金鋼、高速鋼、鑄鐵、不銹鋼 齒輪、工模具、液壓件 |
| 感應(yīng)加熱淬火 |
高頻：1-2 中頻：3-5 工頻：≥10-15 |
表面硬化， 表面層高壓應(yīng)力 |
馬氏體 | 好 | 600-850 | 高 | 好 | 好 | 較好 | 較小 | 高 | 中碳鋼、中碳合金鋼、低淬鋼、工具鋼、鑄鐵 軸，齒輪 |
| 火焰淬火 | 一般2-6 |
表面硬化， 表面層高壓應(yīng)力 |
馬氏體 | 較好 | 600-800 | 高 | 好 | 好 | 較好 | 較小 | 低 | 中碳鋼、中碳合金鋼、鑄鐵、單件小批生產(chǎn)的大零件或局部淬火的零件 |
對(duì)于以磨損為主的零件，根據(jù)零件的設(shè)計(jì)壽命和磨損速度確定硬化層深度，一般不宜過厚，特別是工模具的硬化層過深會(huì)引起崩刃或斷裂。
對(duì)于以疲勞為主的零件，根據(jù)表面硬化方法、心表強(qiáng)度、載荷形式及零件形狀尺寸等確定硬化層深度，以達(dá)到最佳硬化率，如滲碳或碳氮共滲齒輪，最佳硬化率為0.1-0.15，不同表面硬化法的最佳硬化率見下表。
| 表面硬化法 | 材料 | 心部強(qiáng)度 | 試棒形狀 | 載荷方式 | 最佳硬化率 |
| 滲碳淬火 | 15Cr | 980 | m=3.25mm齒輪 | 板狀彎曲 | 0.1 |
| 20CrMo | 1080 | φ2mm光滑試樣 | 交變彎曲 | >0.17 | |
| 滲氮 | Cr-V | 1080 | φ6.5mm滑試樣 | 旋轉(zhuǎn)彎曲 | >0.12 |
| Cr-Mo-V | 930-1080 | 2.5mm光滑板 | 交變彎曲 | 0.14 | |
| 調(diào)質(zhì)合金滲氮鋼 | 1080-1130 | φ6.5mm滑試樣 | 旋轉(zhuǎn)彎曲 | >0.12 | |
| Cr-V滲氮鋼 | 1080 | 缺口的光滑板 | 交變彎曲 | 0.14 |
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