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表面硬化工艺对于机械、电子、设备、航空航天、石油和等行业的零件非常重要。根据应用场景的不同，一些零件需要较高的表面硬度或强度。而一些需要应对复杂工作应力的零件不仅需要耐磨的表面，还需要强度和韧性以承受冲击应力。
一般使用两种常用方法来获得这些不同的属性。
1、改变调质前后表面的化学成分。使用的工艺包括渗碳、氮化、化和碳氮共渗。
2、加热和淬火过程仅硬化表面层。用于表面硬化的常用方法是火焰硬化和感应硬化。
渗碳工艺
通过在含碳介质中加热零件，碳会扩散到零件表面至受控深度。由此产生的渗碳深度（通常称为渗碳深度）取决于所用介质的碳势以及渗碳过程的时间和温度。适合渗碳以增加韧性的钢是那些碳含量足够低（通常低于 0.3%）的钢。渗碳温度范围为 1550-1750°F (843-954°C)，根据不同的表面深度调整温度和时间。钢材的选择、淬透性和硬化类型取决于截面尺寸、所需的芯部硬度和服务要求。
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切割会出现毛刺的几个原因： 1、切割机在作业时其辅助气体纯度不够，达不到标准要求会让工件产生毛刺。 2 .激光切割机切割线速度太慢，破坏了切割面的表面质量，产生了毛刺。 3 .激光切割机，无法有效气化金属，熔渣和毛刺太多。 4 .激光切割机的工作时间过长，设备处于不稳定的工作状态，也可能产生毛刺。 5 .激光切割机引起的激光束焦点上下位置发生偏移，能量正好不集中在工件上，工件无法充分气化，熔渣的产生量增多，难以吹走，更容易产生毛刺。 解决毛刺的几种方法：1.更换纯度更高的辅助气体。 2 .立即调整切断线速度，提高到正常值。 3 .调整激光束的焦点位置，根据由此产生的偏移位置调整为合适状态。 4 .请关闭激光切割机，一会儿再启动，充分休息。5 .检查激光切割机的动作是否正常，如果不正常，需要立即进行修理维护。 如果正常，也检查输出值是否正确。
其实毛刺就是金属材料表面太多的残渣粒子。 激光切割机加工工件时，激光束照射工件表面产生的能量使工件表面气化，蒸发达到切断的目的。 一种材料出现毛刺后，就可以定性为次品。 毛刺越多，质量自然越低。
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火焰切割钢板煤气
氧是可燃性气体燃烧所必需的，是提供达到钢材可燃性温度所必需的能量所必需的。 另外，氧气是钢材预热到达闪点后燃烧所必需的。切断钢材使用的氧必须具有高纯度，一般要求在99.5%以上，工业标准要求氧纯度在99.7%以上。氧的纯度每下降0.5%，钢板的切断速度就下降10%左右。 氧气纯度下降到0.8%-1%时，不仅切断速度达到15%-20%，狭缝也变宽，切口下端炉渣多，很快就难以清扫，切断断面的质量大幅下降，气体消耗量也增加。 很明显，这降低了生产效率和切割质量，生产成本也显著增加。
通过采用液氧切割，一次性投资很大，但长期来看，其综合经济指标比想象的要好。 气压的稳定性对工件的切断质量也很重要。 波动的氧气压力会使切断断面的质量显著恶化。 空气压力根据使用的喷嘴类型、切断的钢板厚度进行调整。 切断时如果采用超过规定值的氧气压力，则无法提高切断速度，反而导致切断断面的质量下降，切断后的加工时间和费用增加。
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