表面热处理零件有效硬化层、渗层等的有关说明

一、常用热处理零件硬化层深度、渗层深度有关术语、定义、代号和适用范围及检测方法

附注：①特殊情况下，经有关方协议，也可采用 4.903N～49.03N（0.5kgf～5kgf）内的某一试验力和其他值的极限硬度值，在特殊情况下要注明，如Dc49.03/515=0.6表示采用试验力49.03N（5kgf），极限硬度值为515HV时的有效硬化层深度等于0.6mm；

②特殊情况下，经有关方协议，也可采用4.903N～49.03N（0.5kgf～5kgf）内的某一试验力和其他值的极限硬度值，在特殊情况

下要注明，如Ds4.903/0.9=0.6表示采用试验力4.903N（0.5kgf），极限硬度值等于零件表面所要求的最低硬度的0.9倍时的有效硬化层深度等于0.6mm；

③测量方法有显微组织测量法和显微硬度测量法，选择的测量方法和它的精度取决于硬化层的性质和估计的深度。由于测量方

法也影响到测量结果，因此选择哪种方法测量及何种试样形式，必须在图纸和工艺上预先规定；

④当工艺/图纸没有规定测量方法时，优先采用显微硬度法。用显微硬度测量法检测时，一般试验力用1.96N（0.2kgf）的界线显

微硬度为基体硬度加30HV，除非工艺/图纸另有规定；

⑤试验力为0.9807N（0.1kgf）（HV0.1），极限硬度值HG一般规定为基体硬度加30HV。特殊情况下，经有关方协议，也可采用

其他试验力的显微硬度和极限硬度值；

⑥试验力为0.9807（0.1kgf）（HV0.1），特殊情况下，经有关方协议，也可采用其他试验力的显微硬度和极限硬度值；

⑦测量方法有硬度法和金相法两种，采用哪种测量方法应预先规定。硬度法规定采用试验力为2.94N（0.3kgf）的维氏硬度，从试

样表面测至比基体硬度高50HV处的垂直距离为渗氮层深度，对于渗氮层硬度变化很平缓的钢件（如碳钢、低碳低合金钢制件）可从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度值高30HV处。特殊情况下，可由有关方协议，也可采用其他试验力和其他维氏极限硬度值，但应在工艺/图纸文件中注明。

二、对实际应用中的几点说明

1、本文是为了统一理解，使其规范化和标准化而编制的，要求各部门有关人员认真执行；

2、从前面表中所列术语可知，凡是有效硬化层深度都有一个极限硬度（或称界线硬度）的要求，对不同零件、不同的热处理方法、

不同的材料、不同的热处理要求的零件其定义的有效硬化层深度的极限硬度可能是不同的，因此，在设计图纸和编制工艺时应同时确定合理的极限硬度，只有可采用标准中规定了的极限硬度，工艺/产品图纸才可不作规定。

3、从2004年5月1日起，设计、工艺人员新设计编制的产品图、工艺文件应统一采用本文的相关术语，对于有同义的术语，只选择

带※的术语。

4、对于2004年5月1日以前设计、编制的产品图纸和工艺文件有相关热处理深度的术语，统一按照本文相应的术语来理解或解释，

对有明显不符本文的术语的个别零件，由技术开发部填写更改单经批准后进行更改。上述时间以前的产品图纸有的有渗层深度要求又有有效硬化层深度要求的零件，在验收产品时，只检测有效硬化层深度，允许不检渗层深度，其图纸工艺再版时再作更改。

编制：审核：审定：

技术开发部

2004年4月12日

项目二十典型零件材料及热处理工艺选择

精心整理项目二十典型零件材料及热处理工艺选择【内容简介】本项目主要介绍轴类、齿轮类、弹簧类、箱体类选材及热处理工艺。【学习目标】 (1)熟悉轴类零件、齿轮类零件、弹簧类零件、箱体类零件的技术要求、失效形式； (2)掌握轴类零件、齿轮类零件、弹簧类零件、箱体类零件的选材及热处理工艺。 §20.1 轴主要用于支撑传动零件并传递运动和动力。工作条件和失效形式为： ● ● ● 性能要求： ? ? ? 1.机床主轴当载荷和转速钢，受冲击和交变载荷较大时，可选用20CrMnTi 渗碳钢。备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械半精加工—局部淬火+回火—粗磨——花键高频淬火+回火—精磨 2.航空发动机涡轮轴这类轴在高温、高速和重载下工作，常用40CrNiMoA、18CrNiW钢等。工艺路线为：备料—模锻—正火+高温回火—机械粗加工—调质—机械精加工—磁力探伤—检验—发蓝§20.2齿轮类零件的选材及热处理工艺安排

精心整理受力情况： ?由于传递扭矩，齿根部受交变弯曲应力； ?齿面相互接触滚动、滑动，承受大的接触应力并产生强烈的摩擦。 ?在换挡、启动和啮合不良时，轮齿承受一定的冲击载荷。齿轮应满足的要求： ●高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； ●齿面具有较高的硬度和耐磨性； ●齿轮心部具有足够的强度和韧性。 1.机床齿轮工作平稳无强烈冲击，转速也不高。、42SiMn 等。工艺路线一般为： 2.汽车、拖拉机、摩托车齿轮频繁 +低温回火—机械精加工3. 除要求高的耐疲劳性外，还要求齿轮心部具有或18Cr2Ni4WQA钢制造。备料—模锻—正火+高温回火—机械粗加工—渗碳—高温回火—机械半精加工—淬火+低温回火—机械精加工

常用材料热处理

材料热处理中的特性：淬透性（可淬性）：指钢接受淬火的能力零件尺寸越大，内部热容量也越大，淬火时冷却速度越慢，因此，淬透层越薄，性能越差，这种现象叫做“钢材的尺寸效应”。但淬透性大的钢，尺寸效应不明显。由于碳钢的淬透性低，在设计大尺寸零件时用碳钢正火比调质更经济。常用钢种的临界淬透直径De mm 常用材料的工作条件和热处理渗碳钢：（含碳量0.1～0.25％） 10、15、20、 15Cr、20Cr、20Mn2、20CrMn、20CrMnVB 25MnTiB、18CrMnTi、20CrMnTi、20CrMnMo 30CrMnTi、20Cr2Ni4A、12CrNi3A、18Cr2Ni4W A

渗碳钢在高温下长时间保温，晶粒易于长大，恶化钢的性能。表面含碳量在0.85～1.05％，表层硬度≥56～65(HRC) 心部含碳量在0.18～0.25％，HRC30~45 含碳量在0.3％时，HRC30~47 常用渗碳钢渗碳后的硬度调质钢（含碳量0.25～0.5％） 40、45、40Cr、50Mn2、35CrMo、30CrMnSi、 40CrMnMo、40MnB、40MnVB、40CrNiMoA 38CrMoAlA 碳素调质钢淬透性低。常用调质钢的调质硬度调质钢对表面耐磨性要求较高时还需高频淬火，要求耐磨性更高时则需渗氮。

弹簧钢含碳量：碳素弹簧钢0.6～0.9％合金弹簧钢0.45-0.7％弹簧钢的选用：钢丝直径<12～15mm 65、75 弹簧≤25mm 65Mn、55Si2Mn 60Si2Mn、70Si3MnA 钢丝直径≤30mm 50CrVA、50CrMnVA 重要弹簧 60Si2CrVA、65Si2MnVA 弹簧钢的热处理一般是淬火加中温回火热处理的硬度一般为 HRC41-48 对于一般小弹簧（钢丝截面D<10mm）不淬火，只作250～300去应力处理。 65Mn淬硬性好，硬度≥HRC59。轴承钢含碳量0.95～1.10％含铬量0.5～1.65％ GCr9 GCr15 GCr15SiMn GsiMnV GMnMoVRE GSiMnMoV GSiMnVRE GSiMnMoVRE GMnMoV 轴承承受高压集中周期性交变载荷，由转动和滑动产生极大的摩擦。轴承钢一般首先进行球化退火—淬火—低温回火，硬度为HRC61-65。

典型零件选材及工艺分析

典型零件选材及工艺分析一，齿轮类机床、汽车、拖拉机中，速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。齿轮工作时的一般受力情况如下：（1）齿部承受很大的交变弯曲应力；（2）换当、启动或啮合不均匀时承受击力；（3）齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。所以，齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此，要求齿材料具有以下主要性能：（1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度；（2）齿面有高的硬度和耐磨性；（3）齿轮心部有足够高的强度和韧性。此外，还要求有较好的热处理工艺性，如变形小，并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。（一）机床齿轮机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度（GB179-83规定，精度分12级，用1、2、3、……12表示，数字愈大者，精度愈低）。只是在他度传动机构中要求较高的精度。

机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应热处理，所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求，而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序，它可以使同批坯料具有相同的硬度，便于切削加工，并使组织均匀，消除锻造应力。对于一般齿轮，正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体，在淬火时变形更小。高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序，通过高频淬火提高了齿轮表面硬度和耐磨性，并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力，高频淬火后应进行低温回火（或自行回火），这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后，其变形一般表现为内孔缩小，外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时，内径略胀大；当齿轮有键槽时，内径向键槽方向胀大，形成椭圆形，齿间椭圆形，齿间亦稍有变形，齿形变化较小，一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大，因为一般机床用的7级精度齿轮，淬火回火后，均要经过滚光和推孔才成为成品。

热处理工艺规程(工艺参数)

热处理工艺规程（工艺参数）编制：审核：批准：生效日期：

受控标识处：分发号：目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 2.1要求综合性能的钢种 (1) 2.2要求淬硬的钢种 (4) 2.3要求渗碳的钢种 (6) 2.4几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 3.1要求综合性能的钢种 (7) 3.2其它钢种 (8) 3.3几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 5.1淬火………………………………………………………………………………………………1 2 5.2 正火及退火 (14) 5.3回火、时效及去应力 (15) 5.4工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 6.1氮化 (17) 6.2渗碳 (20)

7.锻模热处理工艺规范 (22) 7.1锻模及胎模 (22) 7.2切边模 (24) 7.3锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 8.1铝合金的热处理 (26) 8.2铜及铜合金 (26) 9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 9.1第Ⅰ组钢 (27) 9.2第Ⅱ组钢 (28) 1.主题内容与适用范围本标准为“热处理工艺规程”（工艺参数），它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ－93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据（不包括高温合金），并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 2.1 要求综合性能的钢种：

常用金属材料及热处理

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铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。表1碳钢在箱式电炉中加热时间的确定加热圆柱形工件形状方形板形温度(℃)分钟/每毫米直径70080090010001.51.00.80.4保温时间分钟/每毫米厚度2.21.51.20.6分钟/每毫米厚度321.60.8（3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据c曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷（即与c曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2.表2几种常用淬火介质的冷却能力在下列温度范围内的冷却速度（℃/秒）冷却介质650～550℃18℃的水50℃的水10％nacl 水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）蒸馏水（50℃）硝酸盐（200℃）菜籽油（50℃）矿务机油（50℃）6001001100120XX0025035020XX50300～

常用材料热处理工艺

常用材料热处理工艺 Prepared on 22 November 2020

常用材料热处理工艺二、ASTM A182 F22 1．退火（A）≥90±10℃炉冷； 2．回火（T）≥675℃ 3．HB≤170（一级）156~207（三级）三、ASTM A694 F60，F52 1．N+T或Q+T N（Q）：920±10℃保温，空冷（水淬） T：≥540±10℃保温，空冷 2．HB实测四、16MnJB4726-2000 或N+T N：930±10℃保温，空冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB：121~178 五、16MnDJB4727-2000 1．Q+T Q：930±10℃保温，水冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB实测六、A105ASTM A105-2002 1．正火（N）：900±10℃保温，空冷

2：HB：137~187 七、20# JB4726-2000 1．正火（N）：910±10℃保温，空冷 2．HB：106~159 八、LF2ASTM A350 LF2 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 九、LF3ASTM A350-2002b 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 十、15CrMo JB4726-2000 1．淬火+回火（Q+T） Q：900±10℃保温，水冷 T：≥620℃保温，空冷 2．HB：118~180 十一、1Cr5Mo JB4726-2000 1．淬火+回火： Q：880~900℃，保温，水冷

工程材料与热处理第2章作业题参考答案

1.常见的金属晶格类型有哪些？试绘图说明其特征。 i 4 I 体心立方: 单位晶胞原子数为2 配位数为8 <3 原子半径=—a （设晶格常数为a） 4 致密度0.68

面心立方：单位晶胞原子数为4 配位数为12 原子半径=_2a（设晶格常数为 4 a）致密度0.74

密排六方：晶体致密度为0.74，晶胞内含有原子数目为6。配位数为12,原子半径为1/2a。 2实际金属中有哪些晶体缺陷？晶体缺陷对金属的性能有何影响点缺陷、线缺陷、面缺陷一般晶体缺陷密度增大，强度和硬度提高。 3什么叫过冷现象、过冷度？过冷度与冷却速度有何关系？它对结晶后的晶粒大小有何影响？金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象。理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。金属结晶时的过冷度与冷却速度有关，冷却速度愈大，过冷度愈大，金属的实际结晶温度就愈低。结晶后的晶粒大小愈小。 4金属的晶粒大小对力学性能有何影响？控制金属晶粒大小的方法有哪些一般情况下，晶粒愈细小，金属的强度和硬度愈高，塑性和韧性也愈好。

控制金属晶粒大小的方法有：增大过冷度、进行变质处理、采用振动、搅拌处理。 5?如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小： (1) 金属型浇注与砂型浇注： (2) 浇注温度高与浇注温度低； (3) 铸成薄壁件与铸成厚壁件； (4) 厚大铸件的表面部分与中心部分 (5) 浇注时采用振动与不采用振动。 (6) 浇注时加变质剂与不加变质剂。 (1) 金属型浇注的冷却速度快，晶粒细化，所以金属型浇注的晶粒小; (2) 浇注温度低的铸件晶粒较小； (3) 铸成薄壁件的晶粒较小； (4) 厚大铸件的表面部分晶粒较小； (5) 浇注时采用振动的晶粒较小。 (6) 浇注时加变质剂晶粒较小。。 6 ?金属铸锭通常由哪几个晶区组成？它们的组织和性能有何特点？ (1) 表层细等轴晶粒区金属铸锭中的细等轴晶粒区，显微组织比较致密，室温下力学性能最高； (2) 柱状晶粒区在铸锭的柱状晶区，平行分布的柱状晶粒间的接触面较为脆弱，并常常聚集有易熔杂质和非金属夹杂物等，使金属铸锭在冷、热压力加工时容易沿这些脆弱面产生开裂现象，降低力学性能。 (3) 中心粗等轴晶粒区由于铸锭的中心粗等轴晶粒区在结晶时没有择优取向，不存在脆弱的交界面，不同方向上的晶粒彼此交错，其力学性能比较均匀，虽然其强度和硬度低，但塑性和韧性良好。 7?为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？因为单晶体中的不同晶面和晶向上的原子密度不同，导致了晶体在不同方向上的性能不同的现象，因此其性能呈现各向异性的。而多晶体是由许多位向不同的晶粒组成，虽然每个晶粒具有各向异性，但不同位向的各晶粒的综合作用结果，使多晶体的各方向上性能一样，故显示出各向同性。 &试计算面心立方晶格的致密度。 4 3 4 一 r 3 3 a 9?什么是位错？位错密度的大小对金属强度有何影响？所谓位错是指晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。随着位错密度的增加金属的强度会明显提高。 0.74 74% nv V

几种零件的热处理实例

几种零件的热处理实例(三) 2009/9/11/09:34 【慧聪表面处理网】矿山机械及其他零件工作条件以及材料与热处理要求 1.条件:牙轮钻头主要是磨坏要求:20CrMo渗碳,淬火,低温回火,HRC61 2.条件:输煤机溜槽(原用16Mn钢板,未处理,仅用3-6个月) 要求:16Mn钢板中频淬火(寿命可提高一倍) 3.条件:铁锹(原用低碳钢固体渗碳淬火,回火,质量很差) 要求:低碳钢淬火,低温回火,得低碳马氏体,质量大大提高 4.条件:石油钻井提升系统用吊环(原用35钢)、吊卡(原用40CrNi或 35CrMo)正火或调质,质量差,笨重. 要求:20SiMn2MoVA淬火,低温回火,得低碳马氏体,质量大大提高 5.条件:石油射孔枪承受火药爆炸大能量高温瞬间冲击,类似于枪炮.主要是过量塑性变形引起开裂要求:20SiMn2MoVA淬火,低温回火,得低碳马氏体,σb=1610N/mm^2, αk=80N.m/mm^2 6.条件:煤矿用圆环牵引链,要求高抗拉强度和抗疲劳,主要是疲劳断裂及加工时冷弯开裂. 要求:20MnV、25Mn2V弯曲后闪光对焊,正火,880℃淬火,250℃回火获得代碳马氏,预变形强化. σb≥850N/mm^2,σs≥650N/mm^2,αk≥100N.m/mm^2 7.条件:凿岩机钎尾受高频冲击与矿石摩擦严重,要求多冲杭力大,耐

疲劳,主要是断裂与凹陷要求:30SiMnMoV、32SiMnMoVHRC56,渗碳淬火→650℃回火,二次加热260-280℃等温淬火→螺纺部分滚压强化 8.条件:凿岩机钎杆受高频冲击与矿石摩擦严重,要求多冲抗力大, 耐疲劳和磨损,主要是折断与磨损要求:30SiMnMoVHRC59,900-920℃下用"603"液体渗碳2h, 至880℃空冷25-30s,油冷,230回火3h 9.条件:中压叶片油泵定子要求槽口耐磨和抗弯曲性能好.主要是槽口磨损、折断要求:38CrMoAl渗氮,HV900调质→粗车→去应力→精车→渗氮 10.条件:机床导轨要求轨面耐磨和保持高精度.主要是磨损和精度丧失&n bsp; 要求:HT200HT300表面电接触加热淬火,HRC56 11.条件:化工用阀门、管件等腐蚀大的零件,要求抗腐蚀性高要求:普通碳素钢渗硅 12.条件:锅炉排污阀主要是锈蚀,要求抗腐蚀性好要求;45渗硼 13.条件: (1)1t蒸汽锤杆Φ120,L=2345mm10t模锻锤锤杆 (2)受较剧烈多次冲击和疲劳应力.主要是疲劳断裂要求; (1)45Cr850℃淬火,10%盐冷,450℃回火,HRC45 (2)35CrMo860-870℃水淬,450-480℃回火,HRC40 14.条件:电耙耙斗、电铲铲斗的齿部:冲击大、摩擦严重.主要是磨坯.

常见零件的热处理

一、齿轮 1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程毛坯成型→预备热处理→切削加工→渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火→（喷丸）→精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程 3.高频预热和随后的高频淬火工艺流程锻坯→正火→粗车→高频预热→精车（内孔、端面、外圆）滚齿、剃齿→高频淬火→回火→珩齿二、滚动轴承 1.套圈工艺流程 2.滚动体工艺流程（1）冷冲及半热冲钢球钢丝或条钢退火→冷冲或半热冲→低温退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品（2）热冲及模锻钢球棒料→热冲或模锻→球化退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品（3）滚子滚针钢丝或条钢（退火）→冷冲、冷轧或车削→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→附加回火→精磨→成品三、弹簧 1.板簧的工艺流程切割→弯制主片卷耳→加热→弯曲→余热淬火→回火→喷丸→检查→装配→试验验收 2.热卷螺旋弹簧工艺流程下料→锻尖→加热→卷簧及校正→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 3.冷卷螺旋弹簧工艺流程下料→锻尖→加热→卷簧及校正→去应力回火→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收四、汽车、拖拉机零件的热处理 1.铸铁活塞环的工艺流程（1）单体铸造→机加工→消除应力退火→半精加工→表面处理→精加工→成品（2）简体铸造→机加工→热定型→内外圆加工→表面处理→精加工→成品 2.活塞销的工艺流程棒料→粗车外圆→渗碳→钻内孔→淬火、回火→精加工→成品棒料→退火→冷挤压→渗碳→淬火、回火→精加工→成品热轧管→粗车外圆→渗碳→淬火、回火→精加工→成品冷拔管→下料→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 3.连杆的工艺流程锻造→调质→酸洗→硬度和表面检验→探伤→校正→精压→机加工→成品

工程材料与热处理课程教学大纲

《工程材料与热处理》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：050157 课程名称：工程材料与热处理英文名称：Mechanical Engineering Material and Heat Treatment 课程类别：专业基础课学时：54 学分：3.0 适用对象:机械电子工程专业（本科）考核方式：考试（平时成绩（包括作业完成情况，上课出勤率，上课提问）占总成绩的30%）先修课程：《高等数学》，《大学物理》，《化学》，《金工实习》二、课程简介工程材料与热处理是机械类、材料类及其他近机类各专业学生必修的一门综合性的专业基础课，是研究工程材料及加工方法的一门学科。主要内容包括：机械工程材料与热处理、铸造、塑性成型和焊接四大部分的基础知识，涉及工程材料及其材料加工工艺的各个方面。通过本课程的学习，可以后为续课程的学习及毕业后从事相关工作打下坚实的基础。 The mechanical engineering material and heat treatment is mostly all-around course of enginery profession, material profession et cetera near enginery profession. Its mostly content includes the mechanical engineering material and heat treatment, casting, plasticity shaping and welding. Dealing with engineering materials and its processing technical. By learning the course, it can enhance student’s adaptability to the course on and after and mechanical skill work of finish school. 三、课程性质与教学目的课程的性质：金属工艺学是一门研究金属加工方法的一门科学，是高等工科院校机械类各专业必修的技术基础课。教学目的：学生通过本课程的学习，获得常用金属材料及其加工工艺方面的知识，为学习其他有关课程及以后从事机械和加工制造方面的工作奠定必要的基础。通过教学使学生掌握下列知识： 1、熟悉常用金属材料的组织、性能、应用和选用原则。 2、掌握各种主要加工方法的基本原理和工艺特点。具有选择毛坯、零件加工方法以及工艺分析的初步能力。

常见材料热处理方式及目的

常见材料热处理 1、45（S45C）常见热处理基本资料：45号钢为优质碳素结构钢（也叫油钢），硬度不高易切削加工。 ⑴调质处理（淬火+高温回火）淬火：淬火温度840±10℃，水冷（55~58HRC，极限62HRC）; 回火：回火温度600±10℃，出炉空冷（20~30HRC）。硬度：20~30HRC 用途：模具中常用来做45号钢管模板，梢子，导柱等，但须热处理（调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度） *实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。 2、40Cr（SCr440）常见热处理基本资料：40Cr为优质碳素合金钢。40Cr钢属于低淬透性调质钢，具有很高的强度，良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能（Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性） ⑴调质处理淬火：淬火温度850℃±10℃，油冷。（硬度45~52HRC）回火：回火温度520℃±10℃，水、油冷。硬度：32~36HRC 用途：用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件 ⑵不同回火温度淬火：加热至830~860℃，油淬。（硬度55HRC以上）回火：150℃——55 HRC 200℃——53 HRC 300℃——51 HRC 400℃——43 HRC 500℃——34 HRC 550℃——32 HRC 600℃——28 HRC 650℃——24 HRC 3、T10（SK4）常见热处理基本资料：T10碳素工具钢，强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低，淬透性不高且淬火变形大，晶粒细，在淬火加热时不易过热，仍能保持细晶粒组织；淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以耐磨性高，用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。 ⑴淬火+低温回火淬火：淬火温度780±10℃，保温50min左右（视工件薄厚而定）或淬透。先淬如20~40℃的水或5%盐水，冷至250~300℃，转入20~40℃油中冷却至温热。（得到硬度62~65HRC）回火：加热温度160~180℃，保温1.5~2h。（回火后硬度60~62HRC）用途：适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。 ⑵调质处理（淬火+高温回火）----（一般不调至处理）淬火温度780~800℃，油冷至温热。回火温度（640~680℃），炉冷或空冷。（回火后硬度183~207HBS） 4、9CrWMn (SKS3) 常见热处理基本资料：9CrWMn钢是油淬硬化的低合金泠作模具钢（俗称油钢）。该钢具有?定的淬透性和耐磨性,淬?变形较?,碳化物分布均匀且颗粒细?。该钢的塑性、韧性较好,耐磨性?CrWMn钢低。优点：硬度、强度较高；耐磨性较高；淬透性较高；机械性能好（尺寸稳定，变形小）。缺点：韧性、塑性较差；有较明显的回火脆性现象；对过热较敏感；耐腐蚀性能较差。 ⑴淬火+低温回火退火（预先热处理）:加热至750~800℃，，≤30℃/h控温冷却至550℃出炉空冷（约停留1~3h）。（作用：改善或消除应力，防止工件变形、开裂。为最终热处理做准备）淬火:先预热至550℃~650℃，再加热至800~850℃，保温，油冷至室温（硬度64~66HRC），组织为高碳片状马氏体。回火:加热至150℃~200℃，保温2h，炉冷（硬度61~65HRC）。硬度:HRC60℃以上

常用材料热处理工艺完整版

常用材料热处理工艺 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

常用材料热处理工艺二、ASTM A182 F22 1．退火（A）≥90±10℃炉冷； 2．回火（T）≥675℃ 3．HB≤170（一级）156~207（三级）三、ASTM A694 F60，F52 1．N+T或Q+T N（Q）：920±10℃保温，空冷（水淬） T：≥540±10℃?保温，空冷 2．HB实测四、16MnJB4726-2000 或N+T N：930±10℃保温，空冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB：121~178 五、16MnDJB4727-2000 1．Q+T Q：930±10℃?保温，水冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB实测六、A105ASTM A105-2002

1．正火（N）：900±10℃保温，空冷 2：HB：137~187 七、20# JB4726-2000 1．正火（N）：910±10℃保温，空冷 2．HB：106~159 八、LF2ASTM A350 LF2 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃?保温，水冷 T：540~665℃?保温，空冷 2．HB≤197 九、LF3ASTM A350-2002b 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃?保温，水冷 T：540~665℃?保温，空冷 2．HB≤197 十、15CrMo JB4726-2000 1．淬火+回火（Q+T） Q：900±10℃?保温，水冷 T：≥620℃?保温，空冷 2．HB：118~180 十一、1Cr5Mo JB4726-2000 1．淬火+回火：

《工程材料与热处理》(适用中职生源)

《工程材料与热处理》课程标准课程名称：工程材料与热处理课程性质：专业基础课学分：3.5 计划学时：60 适用专业：机械设计与制造 1.前言 1.1课程性质工程材料与热处理机制专业学生必修的一门专业基础课。是一门应用性和综合性很强的课程，使学生通过理论教学，获得常用机械工程材料、金属热加工和热处理的基本知识，为学习后续课程及形成综合职业能力打下必要的基础。1.2设计思路本课程根据机械行业技术专业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求选择课程内容，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标。通过绪论\金属材料力学性能、纯金属与合金的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、钢的热处理、常用钢材及选用、铸铁、非铁金属材料、非金属材料、铸造成型工艺、锻压成形工艺、焊接成形工艺、机械零件的毛坯成形综合选材等十三个任务的学习，让学生在了解金属材料特性，各毛培成形工艺过程的基础上，初步形成合理选择零件材料及毛坯加工成形方法的能力，培养学生解决实际问题的能力。在课程实施过程中，充分利用课程特征，加大学生工程体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。 2.课程目标 2.1总体目标学习并掌握常用材料特性和用途、掌握常用材料的热处理方法与作用和用途，使学生能合理选择材料和进行合理的热处理，从而培养适合专业发展需要的专门人才。

2.2具体目标 2.2.1能力目标： 1.具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力； 2.初步具有选择钢材热处理方法的能力； 3.初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。 2.2.2知识目标： 1.以铁碳合金的成分组织温度性能为主线，了解四者的相互关系和变化规律的基础知识，初步具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力; 2.了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化及其对钢材性能的影响，了解各种热处理方法的目的、工艺和应用，初步具有选择钢材热处理方法的能力； 3.了解毛坯的成形方法和基本工艺过程，初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。 2.2.3素质目标： 1）通过学习材料微观组织结构提升个人的科技素养； 2）教学过程注重态度、情感、价值观的体验和培养。 3.课程内容和要求序号教学任务课程内容及教学要求教学设计参考学时 1 绪论课程内容： 1.材料发展与社会进步; 2.工程材料的分类; 3.《工程材料及热处理》课程性质、任务和基本要求。教学要求： 1.激发学生学习本课程的兴趣； 2.掌握工程材料的分类； 3.课程基本要求。 1.多媒体演示，讲解材料发展与社会进步的关系； 2.讲述《工程材料及热处理》课程性质、任务和基本要求。 3.讲解工程材料的分类； 4.布置思考题和作业。 1

常用钢材热处理工艺参数定稿版

常用钢材热处理工艺参数 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

热处理工艺规程B/Z61.012－95 （工艺参数） 2012年10月15日

目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 2.1要求综合性能的钢种 (1) 2.2要求淬硬的钢种 (4) 2.3要求渗碳的钢种 (6) 2.4几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 3.1要求综合性能的钢种 (7) 3.2其它钢种 (8) 3.3几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 5.1淬火 (1) 2 5.2 正火及退火 (14) 5.3回火、时效及去应力 (15)

5.4工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 6.1氮化 (17) 6.2渗碳 (20) 7.锻模热处理工艺规范 (22) 7.1锻模及胎模 (22) 7.2切边模 (24) 7.3锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 8.1铝合金的热处理 (26) 8.2铜及铜合金 (26) 9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 9.1第Ⅰ组钢 (27) 9.2第Ⅱ组钢 (28)

热处理工艺规程（工艺参数） 1.主题内容与适用范围本标准为“热处理工艺规程”（工艺参数），它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ－93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据（不包括高温合金），并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 2.1 要求综合性能的钢种：表1

典型零件热处理实例

典型零件热处理实例q- I$ h c 1. 齿轮热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求 1. 条件: 低速、轻载又不受冲击要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火 2. 条件：低速(v 1m/s)、轻载，如车床溜板齿轮等要求：45 调质,HB200-250 3. 条件：低速、中载，如标准系列减速器齿轮要求： 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-250 4. 条件：低速、重载、无冲击, 如机床主轴箱齿轮要求： 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火HRC40-45 5. 条件：中速、中载, 无猛烈冲击, 如机床主轴箱齿轮要求：40Cr、40MnB 42MnVB调质或正火，感应加热表面淬火，低温回火，时效,HRC50-55 6. 条件：中速、中载或低速、重载, 如车床变速箱中的次要齿轮要求:45高频淬火,350-370 'C回火,HRC40-45(无高频设备时，可采用快速加热齿面淬火) 7. 条件：中速、重载要求：40Cr、40MnB(40MnVB 42CrMo 40CrMnMo 40CrMnMoVBA淬火,中温回火,HRC45-50. 8. 条件：高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮要求：15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火，HRC56-62.38CrAI 38CrMoAI 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV900 9. 条件：高速、中载, 无猛烈冲击, 如机床主轴轮. 要求：40Cr、40MnB (40MnVB)高频淬火,HRC50-55. 10. 条件：高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮, 如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性较高，过热敏感性小，渗碳速度快，过渡层均匀，渗碳后直接淬火变形较小, 正火后切削加工性良好, 低温冲击韧性也较好) 要求：20Cr、20Mn2B 20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频

工程材料及热处理教案

20 11 至20 12 学年第一学期教师学期授课计划课程名称工程材料及热处理任教专业班级数控机加教研组机加教研室教师名称xxxxxx

瓦房店市职业教育中心2011-2012 学年第一学期授课计划数控机加专业10 年级机械材料与热处理学科教师xxxxx 本学期课时64 每周具体上课时间教材名称工程材料及热处理教学目标掌握工程材料的性能、应用及常用的热处理方法教材版本高等教育出版社周次月日—月日课时教学内容 1 9 —9 4 工程材料与机械制造过程简介 2 9 —9 4 金属的力学性能 3 9 —9 4 金属的工艺性能 4 9 —9 4 金属的结构 5 9 —10. 4 铁碳合金状态图 6 10—10. 4 非合金钢 7 10. —10. 4 钢在加热时的组织转变钢在加冷却时的组织转变 8 10. —10. 4 退火 9 10. —10. 4 正火 10 11. —11. 4 淬火 11 11. —11. 4 回火

12 11—11. 4 表面热处理和化学热处理 13 11.—11. 4 低合金金刚 14 12. —12. 4 合金钢 15 12. —12. 4 铸铁 16 12. —12. 4 硬质合金 17 12. —12. 4 18 12. —1. 2

课时计划授课班级数控授课时间9月课型新授课第1.2课课题材料绪论教学方法讲授法教学目标认知了解本书的学习方向技能明确机械制造过程情感提高学生专业素质教材分析重点专业兴趣难点专业特点枯燥复杂关键培养专业兴趣教具资料教学环节教师讲授指导内容学生活动时间课程导入新授内容导语：由材料发展历史导入正文正文：本学期课程基本要求： ①了解常用工程材料的分类、牌号和用途 ②了解常用热处理工艺的原理、特点及应用。 ③了解新材料、新技术、新工艺的发展状况。金属材料的分类一、金属的定义：具有良好的导电性和导热性、具有一定强度和塑性并具有光泽的物质。（根据特征描述定义）二、合金定义：两种或两种以上的金属元素或与非金属元素组成的金属材料。三、分类认真听讲理解记忆

常用金属材料热处理方法

常用金属材料热处理方法材料牌号标准号热处理方式热处理温度冷却方式备注WCB WCC WCA ASTM A216正火900℃～920℃空冷硬度≤HB237 A105ASTM A105正火900℃～920℃空冷硬度HB137～HB187 17-4PH ASTM A564固溶+沉淀硬化固溶1040℃±15℃ 沉淀硬化620℃±10℃ 水冷空冷双重时效硬化，硬度HB302～HB320 LF2ASTM A350淬火+回火淬火910℃～940℃ 回火593℃～649℃ 水冷空冷硬度≤HB197 F11ASTM A182正火+回火正火900℃～920℃ 回火≥675℃ 空冷空冷 1.CLASS 1硬度HB121～HB174 2.CLASS 2硬度HB143～HB207 3.CLASS 3硬度HB156～HB207 F22ASTM A182正火+回火正火900℃～920℃ 回火≥675℃ 空冷空冷 1.CLASS 1硬度≤HB170 2.CLASS 3硬度HB156～HB207 F6a ASTM A182正火+回火正火1010℃～1050℃ 一次回火≥675℃ 二次回火≥620℃ 空冷空冷 1.硬度HB167～HB229； 2.要符合NACE要求，需进行二次回火； 3.调质处理（淬火+回火，硬度HB240～HB270)。 F304 F304L F316 F316L ASTM A182固溶1040℃～1100℃水冷硬度≤HB237 F51ASTM A182固溶1040℃～1080℃水冷硬度≤HB269 F53ASTM A182固溶1040℃～1080℃水冷硬度≤HB310 F55ASTM A182固溶1100℃～1140℃水冷 F347 F321ASTM A182固溶+稳定化处理固溶1040℃±10℃ 稳定化870℃～900℃ 水冷空冷硬度≤HB237 LF1ASTM A350淬火+回火淬火900℃～920℃ 回火620℃～650℃ 水冷空冷硬度≤HB197 LF2 LF3ASTM A350淬火+回火淬火950℃～970℃ 回火593℃～649℃ 水冷空冷硬度≤HB197 CF3 CF3M CF8 CF8M ASTM A351固溶1040℃～1100℃水冷硬度≤HB237 LCB LCC ASTM A352淬火+回火淬火900℃～920℃ 回火620℃～650℃ 水冷空冷硬度≤HB237 LC1ASTM A352淬火+回火淬火900℃～920℃ 回火620℃～650℃ 水冷空冷硬度≤HB237

典型零件选材及工艺分析--轴类

典型零件选材及工艺分析二、轴类在机床、汽车、拖拉机等制造工业中，轴类零件是另一类用量很大，且占有相当重要地位的结构件。轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力，它们在工作时受多种应力的作用，因此从选材角度看，材料应有较高的综合机械性能.局部承受摩擦的部位如车床主轴的花键、曲轴轴颈等处，要求有一定的硬度，以提高其抗磨损能力。要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材，还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。实践证明，受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构件，其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。下面以车床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、镗杆、大型人字齿轮轴等典型零件为例进行分析。（一）机床主轴在选选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点： <1> 受力的大小。不同类型的机床，工作条件有很大差别，如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的工作条件相比，无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。 <2> 轴承类型。如在滑动轴承上工作时，轴颈需要有高的耐磨性。 <3> 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至于开裂，因此在选材上应给予重视。主轴是机床中主要进零件之一，其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。因此必须根据主轴的工作条件和性能要求，选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。 1、机床主轴的工作条件和性能要求C616-416车床主轴如图1-2所示。该主轴的工作条件如下： ①承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用； ②主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有相对摩擦； ③花健部分经常有磕或相对滑动。总之，该主轴是在滚动轴承中动转，承受中等负荷，转速中等，有装配精度要求，且受到一定的冲击力作用。由此确定热处理技术条件如下： ①整体调质后硬度应为HB200~230，金相组织为回火索氏体； ②内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45~50，表面3~5㎜内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体； ③花键部分的硬度为HRC48~53，金相组同上。 2、选择用钢C616车床属于中速、中负荷、在滚动轴承中工作的机床，因此选用

常用材料热处理工艺

T：≥680℃保温，空冷 2．HB：174~229 十二、不锈钢：304、304L、321 ASTM A182 1．固溶处理（S）：1040±10℃保温，水冷 2．HB：实测十三、0Cr18Ni9JB4728-2000 1．固溶处理（S）：1010~1150℃保温，水冷 2．HB：131~187