几种零件的热处理实例
热处理加工技术的应用实例
工艺方案 １ 工艺方案 ２ 工艺方案 ３
５ ６ ． ３２ ９３ １７ ６． ６ ４ ｏ １ ６ ． ５ ． ６ ． ７ ３９ ４ ５ ５ ．２６ ． ． ． ６ ． ６ ． ３ ８０ ３３ ６ ５ ５ ４ １ ４： ４ ． ８７ ３４ ９７ １８ ６ ． ６ ． ３４ ５ ． ６ ． ５． ６ ． ５５ ４ ４ ８
厂联 系处 理 。
进行正火 的基础板 ，在渗碳 时进行加 热、保温 ，锻造应
力被 消除 ，长度方 向产生收缩 ，尺寸 明显缩小 。 （ ）把未进行正火的锻造毛坯 ，按正 常正火工艺进 ３
（ ）对于已下料的在制 品，磨掉脱碳 层 ，改为小 规 ２ 格产品使用 。
行正火 ，机械加工工序不变 ，这批经过正火 的基础板在 渗碳 前做好 测量并 编号详 细记 录，渗 碳 后按 编号测 量 ，
甬 ～
粒状碳 化物 ＋ 留奥 氏体。 残
钢 厂 合 格 证 用 户 化验 报 告
０ ８ ．６ ０ ８ ．８
１ ３ ．３ １４ ．
１Ｏ ．９ １Ｏ ．７
合 格 合 格
用户剥层分 析报告
０７ ．０
１０ 不合格 ．９
（ ）本批材料单边总脱碳 层厚度 （ ９ ｉｒ ３ ｍｍ） ＳＣ 材
产任务无法完成 。 （）同年 ６月 ，又 转来 ￣ ０ ２ １ ｍｍ铰刀 ９ ６件 。试 淬 ６
平 。
均硬
＼捡测
ｌ 哿
，
＼ 部位
刃 部
柄 部
方尾 心 静
、＼
厘 ａＲＣ ＂－ ／ Ｉ ＩＩ ｎ ｌ
工艺
￣ｏ．￣ｏ １ ． １． １． ９ １ ． １ ３ １． ３ ０３ Ｏ １ ．×９１
轴类零件的常见热处理工艺
轴类零件的常见热处理工艺轴类零件的热处理工艺，哎呀，听起来挺高大上的，其实就是给那些零件做个“美容”和“保养”。
就像我们人类，偶尔也要去做个护肤、去个美容院，是吧？这些轴类零件，比如说电机轴、齿轮轴、连杆什么的，平时承担着巨大的负荷，要是没点“保养”，早晚得出问题。
想想，如果你的汽车轴坏了，简直是个大麻烦，所以热处理就显得尤为重要。
热处理其实就像个调味料，能让这些零件的性能变得更好，硬度更高，耐磨性更强，基本上就是把它们“升华”了。
有些工艺嘛，听起来就让人觉得高深莫测。
比如说淬火，简单来说就是把零件加热到高温，然后迅速冷却，仿佛是给它们上了一道“保护罩”。
这过程就像泡茶，热水一泡，再迅速放入冷水，茶叶的香气才能更浓郁。
淬火过后的零件硬得像钢铁一样，真的是有了“金刚不坏之身”。
不过光淬火可不够，有些零件在淬火后还需要“回火”。
回火就像是给那些脾气暴躁的零件降温，缓和一下它们的“情绪”。
淬火后，零件虽然硬，但往往也会脆。
回火就能让它们变得韧性十足，既硬又不怕摔。
想想吧，就像一个小孩子，不能光给他糖吃，还得教育他，才能长成一个既聪明又懂事的大人。
然后还有一种热处理叫正火。
这个就像给零件来个深度的按摩。
它的步骤相对简单，就是把零件加热到临界温度，保持一段时间后自然冷却。
这样一来，零件的组织就会更加均匀，性能更稳定，简直就像经过了全面的体检，确保没什么大毛病。
常常应用在一些想要提升强度和韧性的零件上。
再来聊聊退火。
这过程就有点像慢炖菜，耐心是关键。
通过缓慢加热后再慢慢冷却，零件里的应力能被释放，硬度也降低了，这样的零件适合后续加工。
我们常常会说“千锤百炼”，经过这样一番退火的零件，真是得到了“升华”。
这就像一位大师，经过长时间的磨练，才成就了自己的技艺。
哎，光说这些工艺也太枯燥了，热处理过程中的温度和时间都是门大学问。
每种材料、每种零件都有它自己的“脾气”，需要量身定制的处理方式。
你要是用不对，真的是“自掘坟墓”。
热处理工艺应用
热处理工艺是一种利用加热和冷却的方式来改变金属材料的微观组织结构，以改善其力学性能、物理性能和化学性能的金属加工工艺。
热处理工艺广泛应用于冶金工业、机械制造业、汽车工业、航空航天、兵器制造等诸多领域，具体应用主要包括以下几个方面：退火：目的：降低材料硬度，改善切削性能；消除加工应力，防止工件变形；细化晶粒，改善组织结构，均匀材料的化学成分。
应用实例：钢铁制品在锻造、焊接或冷成型后进行退火，以消除内应力，恢复材料的塑性和韧性。
正火：目的：细化晶粒，均匀组织，改善切削性能，调整硬度，为后续淬火做好组织准备。
应用实例：对于低碳钢，正火可替代完全退火，提高强度和硬度。
淬火：目的：通过快速冷却硬化材料，提高硬度和耐磨性，获得马氏体或贝氏体等高强度组织。
应用实例：工具钢、轴承钢、弹簧钢等在制造刀具、模具、轴承部件时，进行淬火以获得所需的高硬度和强度。
回火：目的：调整淬火后的硬度，提高韧性，稳定尺寸，消除内应力。
应用实例：淬火后的工件再进行不同温度下的回火处理，以获得所需的综合力学性能。
调质处理：目的：综合提高材料的韧性和强度，改善材料的整体性能。
应用实例：主要用于结构钢的制作，如汽车零部件、机械设备的重要承载件等。
渗碳、渗氮、渗金属：目的：在工件表面形成一层高硬度、耐磨损、耐腐蚀的化合物层，提高表面性能。
应用实例：在齿轮、轴类零件表面进行渗碳处理以提高表面硬度和耐磨性，而在飞机发动机部件上进行渗氮处理以增强疲劳强度和耐高温氧化性能。
时效处理：目的：析出并固化合金元素，提高材料的强度和硬度，稳定尺寸。
应用实例：铝合金、镁合金等轻金属材料在成型后进行自然时效或人工时效处理，以获得较高的机械性能。
总之，热处理工艺在现代工业生产中不可或缺，它可以显著提升金属材料的各种性能，使之更好地适应各种复杂的工程应用需求。
热处理对金属零件硬度的提高方法
热处理对金属零件硬度的提高方法热处理是一种广泛应用于金属制造工艺中的技术，通过控制金属材料的加热和冷却过程，可以显著改善金属零件的硬度和性能。
本文将介绍几种常见的热处理方法，以及它们对金属零件硬度提高的影响。
1. 淬火处理淬火是一种常见且有效的热处理方法，适用于大多数钢材和铸铁材料。
在淬火过程中，将金属材料加热至临界温度以上，并迅速冷却。
这种急速冷却的过程能使材料的组织发生变化，从而提高硬度。
淬火可以通过多种介质实现，例如水、油或空气。
不同的介质冷却速度会对最终的硬度产生影响，需要根据具体材料和要求进行选择。
2. 回火处理回火是一种通过对淬火后的金属材料进行加热处理来降低其脆性的方法。
在淬火后，金属零件的硬度通常会过高，容易产生脆性。
通过回火处理，可以减轻内部应力，消除组织中的一些不良相，从而提高材料的韧性。
回火的温度和时间是影响材料性能的关键参数，需要进行精确控制。
3. 热处理与合金元素在金属材料的制备过程中，合金元素的添加可以显著影响材料的硬度。
例如，在钢材中添加适量的碳元素可以提高其硬度和强度。
同时，通过合理调整合金元素的含量，也可以控制材料的韧性和延展性。
因此，在进行热处理之前，需要对材料的合金元素进行深入分析和研究，以确定最佳的硬度提高方法。
4. 热处理与处理温度热处理过程中的加热温度是影响材料硬度的重要因素之一。
对于同一种材料而言，不同的加热温度会导致不同的硬度。
较高的温度可以提高固溶体的浓度，促使非均匀分布的合金元素重新溶解，从而提高硬度。
然而，过高的温度可能会导致晶粒长大，降低材料的硬度。
因此，需要根据具体材料和要求进行温度的选择和控制。
总而言之，热处理是一种有效的提高金属零件硬度的方法。
通过采用淬火、回火、合金元素调整以及处理温度控制等措施，可以获得理想的硬度提高效果。
然而，在实际应用中，必须根据具体材料和要求的不同，选择合适的热处理方法和参数，以最大程度地提高金属零件的硬度和性能。
汽车零部件的热处理
第三节 汽车零件的感应热处理
• 目前，实施感应淬火的汽车零件主要是传递动力 转矩的汽车轴类零件，如曲轴、半轴、花键轴、 传动轴、凸轮轴以及各种销轴类零件。
传感技术和计算机技术在生产中的应用
对渗碳热处理工艺参数，如温度、时间、碳势、 淬火过程以及动作程序完全自动控制，甚至可 以根据零件的技术要求、材料牌号及特性等， 系统可以自动生成工艺，实现智能控制。国内 汽车零件渗碳热处理生产线的特点有：
计算机控制在渗碳处理中的应用
（1）工业计算机对炉温、碳势、自动线动作程序 的监控与数据自动采集。 （2）对自动线渗碳热处理工艺过程的自动跟踪与 监控，实现渗碳工艺仿真与优化和零件渗碳质量 的预测。 （3）对炉内温度、碳势和动作的实时显示及控制， 系统故障自动诊断、显示及报警。 （4）生产工艺全过程在线自动显示、记录、保存、 建档，建立可追踪的热处理质量管理系统。根据 需要可以查询数月或数年前的生产记录。
第五节 免退火冷镦钢 和非调质钢
• 一般冷镦钢为了保证冷成形性能，材料需 要预先进行球化退火处理。所谓免退火冷 镦钢，就是通过对冷镦钢化学成分的调整， 轧制过程中控制轧制和冷却技术，使珠光 体部分球化、变态，减小冷成形过程中的 变形抗力，可以直接用于冷镦成形。由于 免去球化退火，既有显着节能效果，又缩 短了生产周期，是节能经济型新材料。
• 齿轮最终热处理后得到的组织为： • 表面至心部M回+碳化物颗粒+Ar--M回+Ar，完全淬透时
心部组织为低碳M回+F，未淬透时则为F+S。
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀，增加强度与靭性，消除粗切削加工后的加工硬化现象，改善切削加工性能，并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上，保持一定时间，然后在适当的淬火介质中进行冷却，以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后，其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火，虽然会提高其硬度和强度，但由于淬火会产生内应力使钢变脆，所以淬火后必须进行回火。
3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度，并保温一定时间，然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力，减少脆性，提高钢的塑性和韧性，改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间，然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象，降低硬度，消除坯件的冷硬现象，提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范注：临界温度是指在该温度下，钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此，丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后，应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形，丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形，必须进行校直(并且，最好是热校直）。
但是经过校直的丝杠，必须进行彻底的消除内应力的处理。
工程材料基础-模具材料及热处理实例分析案例-5
案例1 Tl0钢冲裁凹模的热处理组合凹模如图1-1所示，模具材料为Tl0钢，硬度为60～64 HRC，要求了解材料的性能并掌握热处理规范。
图1-1 Tl0钢组合凹模T10钢为过共析低淬透性冷作模具钢，含碳量在0.95%～1.15%之间，价格便宜，原材料来源方便，加工性能良好，淬火温度低，热处理后具有较高的表面硬度和较好的耐磨性。
由于碳素工具钢淬透性低、淬火温度范围窄、淬火变形大，因此不宜制作大中型和复杂的模具零件，只适宜制造尺寸较小、形状简单、负荷较轻、生产批量不大的冷作模具。
T10钢热处理性能较好，在780℃～800℃加热，仍保持细晶粒组织，而且淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，有利于耐磨，所以应用较广，适宜制造耐磨性要求较高的模具，如冷冲模、拉丝模、切边模等。
碳素工具钢的淬透性依工件大小差异很大。
实践证明：截面尺寸小于4～5 mm时油冷可淬透；5～15 mm时必须水冷才能淬透，超过20～25 mm时水冷也不能淬透。
碳素工具钢淬火后存在较大内应力，韧性低，强度也不高，必须再经过低温回火，使钢中的残余内应力消除，力学性能得到改善，模具才能得以应用。
该模具是组合凹模，其中15mm处为配合尺寸，要求变形小。
因孔型多，尺寸较大，采用Tl0钢淬火变形开裂可能性较大，要保证T10钢淬火变形小，常采用碱浴分级淬火。
而该模具厚度为32 mm，超过了Tl0钢碱淬的临界尺寸，不能淬透；若采用水淬油冷，销钉孔处又易开裂，现采用预冷后三液淬火，其工艺曲如图1-2所示。
图1-2 T10钢组合凹模的淬火工艺曲线采取的热处理工艺措施有：(1)延迟淬火。
T10钢模具淬火过程中，热应力起主要作用。
延迟淬火是减少热应力的措施之一，其操作方法是模具钢奥氏体化后先空冷，使其冷却到740℃左右然后进行淬。
740℃左右时，模具呈樱红色，表面挂白盐。
(2)由于冲裁模要求刃口部位硬度高，其余非工作部位硬度要求不太高，可采用仅使刃口局部淬硬的方法，以减小模具淬火后的比容变化；有利于防止淬火变形。
常用材料及零件热处理
常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。
6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。
淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。
但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。
未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。
碳钢的淬透性低。
在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。
直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。
如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。
7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。
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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.
要求;ZGMn13水韧处理,HB180-220(工作时在冲击和压力下HB450-550)
15.条件:Φ840及Φ650mm的矿车轮
要求:ZG55、ZGCrMnSiHB280-330
二、备注:
1.L≤1m、变形小、耐磨性高的6-7级丝杠用20CrMoA,渗碳,淬火
2.L≤2.5mm、变形小、耐磨性高、6-7级丝杠用40CrMoA,高频或中频淬火.
3.7-8级的丝杠用55、50Mn,高频淬火.
4.L≤2.5mm、变形小、耐磨性高、5-6级精度的丝杠,38CrMoAlA或
38CrWVAl,氮化.
5.螺母GCr15、CrWMn、9CrSi,也有用18CrMnTi12CrNiA等渗
碳钢的
6.硬度要求推荐HRC60±2,螺母取上限,当丝杠L≥1.5<,或精度为
5、6级时,硬度可低一些,但须≥HRC56
7.采用表面热处理的淬透层深度,磨削后,应为:中频处理＞2mm;
高频渗碳处理＞1mm;氮化处理＞0.4mm,7级精度以上的丝杠应作消除
残余庆力的稳定处理.。