热处理工艺课程设计书终极版
热处理工艺课程设计

热处理工艺课程设计 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】热处理工艺课程设计高速高载齿轮的热处理工艺姓名:成**学号:*******学院:扬州大学机械工程学院专业:材料成型及控制工程设计指导老师:黄新前言热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。
通过热处理可以改变材料的加工工艺性能,充分发挥材料的潜力,提高工件的使用寿命。
本课程设计是在《材料科学基础》﹑《金属热处理工艺学》﹑《失效分析》﹑《金属力学性能》等课程学习的基础上开设的,是理论与实践相结合的重要教学环节。
通过该课程设计,可使学生在综合运用所学专业基础理论和专业知识能力方面得到训练,学会独立分析问题和解决问题的方法,提高工程意识和工程设计能力。
热处理工艺是整个机械加工过程种的一个重要环节,它与工件设计及其它加工工艺之间存在密切关系。
如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度,满足设计时所要求的多种性能指标,热处理工艺制定的合理与否,有着至关重要的作用。
现代工业的飞速发展对机械零部件﹑工模具等提出的要求愈来愈高。
热处理不仅对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用,而且在改善或消除加工后缺陷,提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。
为获得理想的组织与性能,保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命,就必须从工件的特点﹑要求和技术条件,认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式,正确选择材料;再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案,最后根据其经济性﹑方便性﹑质量稳定性和便于管理﹑降低成本等因素,确定出一种最佳方案。
目录前言一.热处理工艺课程设计的目的 (4)1.热处理零件结构形状设计 (4)2. 热处理零件的选材原则 (5)3 热处理工艺设计 (6)三.热处理工艺课程设计的任务 (7)1. 零件的服役条件和可能的失效形式 (7)2. 材料的选择 (8)3. 相变点的确定 (9)4. 热处理设备的选择 (10)5. 夹具的设计或选用 (13)四.零件的技术要求及选材…………………………………………………………151. 技术要求 (15)2. 零件图 (15)3. 化学成分及合金元素的作用 (15)4. 所选材料的相变临界点 (16)五.热处理工艺 (17)1. 所选工艺的目的 (17)2. 热处理工艺 (18)⑴正火 (18)⑵渗碳 (18)⑶淬火 (25)⑷回火 (28)⑸喷丸处理 (30)六.热处理工艺过程中缺陷分析 (30)1. 常见的渗碳缺陷 (30)2. 常见的淬火缺陷 (31)3. 常见的回火缺陷 (32)一.热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。
热处理课程设计课程设计

课程设计(说明书)螺纹磨床丝杠热处理工艺设计学院:机械工程学院专业:材料成型及控制工程姓名:薄美玉学号:1012012078指导教师:姜英2013年7月目录一、热处理工艺课程设计的意义及目的┈┈┈┈┈┈┈┈1二、设计任务2。
1给定零件┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 2.2技术要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 2。
3 选材论证┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3三、热处理工序3.1 工艺流程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 43。
2 热处理工艺参数设定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4 四工艺曲线五、热处理后检验5.1 热处理后检验方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 105.2热处理规范及操作守则┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11六、热处理材料组织、性能分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14七、加热设备┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈19八、心得体会┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 20九、参考书籍┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22十、热处理工艺卡┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22一、热处理工艺课程设计的目的及意义热处理工艺课程设计是材控专业热处理方向学生的一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节,其目的是:1、培养学生综合运用所学热处理知识去解决工程问题的能力,并使所学知识得到巩固和发展。
2、学习热处理工艺课程设计的一般方法,热处理设备选用和装夹具设计等。
3、进行热处理设计的基本技能训练,如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范.二、设计任务:2.1给定零件:2.2技术要求:淬火后硬度≥56HRc,淬硬层深5。
5—6mm,径向圆跳动≤0。
7mm;2.3选材9Mn2V选材论证:丝杠整体要有一定的刚度和强度,在工作中不能产生大的挠度和塑性变形,因此必须具有较好的综合力学性能和高的尺寸稳定性.同时其相关工作部位(滚道、轴径)也要求具有高的磨损抗力,高的接触疲劳强度即具有高硬度、高强度与足够的耐磨性。
热处理工艺课程设计- -滚珠丝杠

目录第一章热处理工艺课程设计的目的 (3)第二章热处理工艺课程设计的内容和步骤 (3)2.1 滚珠丝杠的简图 (3)2.2 技术要求 (3)2.3 材料的选择 (3)2.4 GCr15钢的化学成分及合金作用 (4)2.5 GCr15滚珠丝杠的热处理流程及工艺设计 (4)2.6 总工艺曲线 (11)第三章挂架、装具、夹具 (11)第四章热处理工艺分析 (12)4.1 球化退火工艺分析 (12)4.2 淬火工艺分析 (13)4.3 高温回火工艺分析 (13)4.4 去应力退火工艺分析 (14)4.5 中频淬火工艺分析 (14)4.6 低温回火工艺分析 (14)4.7 稳定化回火工艺分析 (14)第五章热处理工艺的检验 (14)第六章热处理工艺规范及操作守则 (15)第七章热处理工艺设计的见解及体会 (17)第八章热处理工艺卡 (19)参考书目 (20)1、热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是材控专业热处理方向学生的一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节,其目的是:(1) 培养学生综合运用所学热处理知识去解决工程问题的能力,并使所学知识得到巩固和发展。
(2) 学习热处理工艺课程设计的一般方法,热处理设备选用和装夹具设计等。
(3) 进行热处理设计的基本技能训练,如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
2、热处理工艺课程设计的内容和步骤2.1 滚珠丝杠的简图2.2技术要求1、退火后组织:点状或细粒状P。
按JB1255—81评定2-3级合格;2、退火后硬度:187—229HBS,碳化物网按JB1255—81评定≤2级合格。
3、丝杠硬度:58--62 HRc。
2.3材料的选择2.3.1 GCr15钢的性能GCr15钢具有高硬度、高耐磨性和在高温下稳定的机械性能,由于承受极高的交变载荷,滚珠与套圈的工作接触面很小,产生极大的摩擦,因而要求具有较高的疲劳极限、极高均匀的硬度和耐磨性,还有一定的韧性和淬透性,并在大气和润滑介质中具有一定的抗蚀能力,而Gcr15钢具有良好的成分设计和工艺性能,用于制造滚珠丝杠还是适宜的。
课程设计论文--热处理工艺设计

目录第一章热处理工设计目的 (1)第二章课程设计任务 (1)第三章热处理工艺设计方法 (1)3.1 设计任务 (1)3.2 设计方案 (2)3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2)3.2.2 钢种材料 (2)3.3设计说明 (3)3.3.1 加工工艺流程 (3)3.3.2 具体热处理工艺 (4)3.4分析讨论 (11)第四章结束语 (13)参考文献 (14)12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计一. 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。
其目的是:(1)培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。
(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。
(3)进行热处理设计的基本技能训练,如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
二. 课程设计的任务进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。
根据零件的技术要求,选定能实现技术要求的热处理方法,制定工艺参数,画出热处理工艺曲线图,选择热处理设备,设计或选定装夹具,作出热处理工艺卡。
最后,写出设计说明书,说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。
三. 热处理工艺设计的方法1. 设计任务12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1图3.1 12CrNi3叶片泵轴2、设计方案2.1.工作条件叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。
叶片泵的结构紧凑,零件加工精度要求高。
叶片泵转子旋转时,叶片在离心力和压力油的作用下,尖部紧贴在定子内表面上。
这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积,先由小到大吸油再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成两次吸油与排油。
泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳,在花键和颈轴处收磨损。
热处理工艺设计课程设计

北华航天工业学院《热处理工艺设计》课程设计报告报告题目:CA8480轧辊车床主轴和淬火量块热处理工艺的设计作者所在系部:材料工程系作者所在专业:金属材料工程作者所在班级:B08821作者学号:20084082104作者姓名:刘东辉指导教师姓名:翟红雁完成时间:2011-6-21课程设计任务书一、设计要求1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材;2.要求学生弄清零件的工作环境。
3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法;4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数,包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式;5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。
内容摘要CA8480轧辊车床主轴和淬火量块热处理工艺的设计关键词CA8480轧辊车床主轴、淬火量块、热处理、45钢、GCr15、工艺设计目录一、CA8480轧辊车床主轴热处理工艺的设计 (5)1.工作环境 (5)2.性能要求 (5)3.选材 (5)4.工艺方法选择和工艺路线的确定 (5)5.工艺参数 (5)6.工序说明 (6)7.常见热处理缺陷 (7)二、淬火量块热处理工艺的设计 (8)1.工作环境 (8)2.性能要求 (8)3.选材 (8)4.工艺方法选择和工艺路线的确定 (9)5.工艺参数 (9)6.工序说明 (10)7.常见热处理缺陷 (11)参考文献 (11)总结 (12)一、CA8480轧辊车床主轴热处理工艺的设计1. 工作环境1)与滑动轴承配合2)中轻载荷3)精度不高4)低冲击、低疲劳2. 性能要求主轴是机床的重要零件之一,切削加工时,高速旋转的主轴承受弯曲、扭转和冲击等多种载荷,要求它具有足够的刚度、强度、耐疲劳、耐磨损以及精度稳定等性能。
3. 选材主轴依用材和热处理方式可分为四种类型,即局部淬火主轴,渗碳主轴,渗氮主轴和调质(正火)主轴。
根据主轴的工作条件,选择材料为45钢。
热处理原理与工艺课程设计

* * 大学热处理原理与工艺课程设计题目: 50Si2Mn弹簧钢的热处理工艺设计院(系):机械工程学院专业班级:**学号:*******学生姓名:**指导教师:**起止时间:2014-12-15至2014-12-19课程设计任务及评语目录一、概述---------------------------------------------------------11.课程设计的目的--------------------------------------------------12.课程设计的任务--------------------------------------------------13.课程设计的题目--------------------------------------------------14.课程设计的内容及步骤--------------------------------------------1二、热处理工艺课程设计的内容及要求--------------------------------11、零件的技术要求及选材-------------------------------------------12、化学特点和性能-------------------------------------------------23、制定热处理工艺路线---------------------------------------------34、工艺参数-------------------------------------------------------35、热处理工艺曲线-------------------------------------------------76、分析各热处理工序中材料的组织和性能-----------------------------77、缺陷分析-------------------------------------------------------88、选择热处理设备-------------------------------------------------109、测温仪器和温度控制方式-----------------------------------------10三、收获和体会----------------------------------------------------11四、参考文献------------------------------------------------------11第一部分概述1、课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。
热处理工艺课程设计-柱塞设计

1前言热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。
通过热处理可以改变材料的加工工艺性能,充分发挥材料的潜力,提高工件的使用寿命。
这次课程设计是在《材料科学基础》、《金属热处理工艺学》、《金属力学性能》、《失效分析》等课程学习的基础上开设的,是理论与实践相结合的重要教学环节。
通过该课程设计我们在综合运用所学专业知识能力方面得到训练,学会独立分析问题和解决问题的方法,提高工程意识和工程设计能力。
总的来说本次热处理与工艺课程设计的目的有( 1)初步掌握典型零件部件生产工艺过程;(2)掌握典型零件的选材、热处理原则和工艺指定原理;(3)理论联系实际,综合运用基础课及专业课程多方面的知识去认识和分析零部件热处际问题,培养解决问题的能力。
热处理工艺是机械加工过程中的一个重要环节,它与工件设计及其他加工工艺之间存在密切关系。
如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度,满足设计时所要求的多种性能指标,热处理工艺制定的合理与否,有着至关重要的作用。
设计热处理工艺之前,应该准确分析零件图,分析其工作条件,使用性能,技术要求等,才能为下一步材料的选择做准备。
根据上一步的分析和对各种金属材料的学习,选择几种常用材料,并进行对比选择,选出最佳的材料进行下一步的工艺制定。
要想对工艺设计合理的热处理工艺,必须了解所选材料的合金化原理,相变温度以及零件的服役条件,技术要求等,从而制定出合理的退火、正火、淬火、回火的工艺参数。
此外合理的选择热处理设备也是重点之一,准确的选择加热和冷却设备可以确保有效的利用资源! 热处理工艺的最佳方案可以保证零件可以达到所要求的使用性能及质量稳定可靠、工序简单、管理方便、生产效率高、原材料消耗少、生产成本低廉,并能能到节能、环保的要求。
但是单一的热处理工艺方案通常情况是很难达到这几个方面的要求,所以可以根据零件的技术要求,通过几种热处理工艺方案的合理结合达到。
任何零件在进行完热处理工艺后都会产生各种程度的缺陷,所以最后的检验是非常必要的,通过检验才知道是否符合我们的技术要求,我们通过分析这种种因素后才能确定出一种最佳的方案。
钢的热处理工艺课程设计

钢的热处理工艺课程设计一、目的1、深入理解热处理课程的基本理论。
2、初步学会制定零部件的热处理工艺。
3、了解与本设计有关的新技术、新工艺。
4、设计尽量采用最新技术成就,并注意和具体实践相结合。
使设计具有一定的先进性和实践性。
二、设计任务1、编写设计说明书。
2、编制工序施工卡片。
3、绘制必要的工装图。
三、设计内容和步骤(一)零部件简图、钢种和技术要求。
技术要求:钢种:柄部45#钢刃部W6Mo5Cr4V2高速钢要求:扁尾硬度为HRC25~45 刃部的3/4硬度为HRC63~65 (二)零部件的工作条件、破坏方式和性能要求分析。
1、高速钢锥柄麻花钻的工作条件:工具的工作条件比较复杂,各种工具的工作条件又有较大的差异,加工时往往以摩擦为主,常有较大的冲击。
机用工具切削速度较高,会产生大量的切削热,有时会发生切削刃软化现象。
作为机床上使用的金属切削工具,其主要工作部分是刀刃或刀尖,刀具在进行切削时,刀尖与工件之间,刀尖与切除的切削之间要产生强烈的摩擦,刀尖要承受挤压应力,弯曲应力,还要承受不同程度的冲击力。
同时伴随摩擦会产生高温。
金属切削工具首先应具备高的硬度和耐磨性。
在一定条件下,工具的硬度越高,其耐磨性也越高。
同时切削工具还具备足够的韧性,否则可能因为脆性过大,在外力作用下产生蹦刃,折断,破碎等现象。
红硬性也是切削工具的重要性能,特别是高速切削工具,红硬性特别重要。
2、高速钢锥柄麻花钻的失效形式由于工具种类的不同以及使用条件的差异,起失效形式也有所不同。
切削工具失效主要由于磨损、横刃、外缘点磨损、崩刃、剥落、折断或加工的工件打不到技术要求等原因造成的(1)磨损磨损时切削工具在正常使用情况下最常见的失效形式。
当切削工具发生严重磨损时,工具与被加工工件之间摩擦力增大,表现为切削时发出尖叫声或严重的震动,甚至无法切削。
磨损的产生大都是由于工具的切削刃与被切削工件之间的摩擦所产生的。
有时也可能是由于在工具表面形成积痟瘤,形成粘合磨损所造成的。
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热处理工艺课程设计任务书目录1.热处理工艺课程设计的意义及方法 (3)1.1热处理工艺课程设计的意义 (3)1.2热处理工艺设计的方法 (3)2.绪论——45钢轴类零件简介 (4)2.1.45钢简介 (4)2.1.1主要化学成分作用分析 (4)2.1.2 45钢加热和冷却临界点 (5)2.2传动轴零件加工工艺 (5)3.加工工艺 (6)4.热处理工艺设计的内容 (7)4.1调质处理 (7)4.1.1加热温度 (7)图4-2装炉安装简图 (8)4.1.2保温时间 (8)4.1.3冷却方法及介质 (10)4.1.4检验方法 (10)4.1.5调质处理材料的组织、性能 (10)4.2高频感应淬火 (11)4.2.1原理 (11)4.2.2加热温度和时间的确定 (12)4.2.3冷却方法及介质 (12)4.2.4组织和性能 (12)4.2.5常见缺陷及分析 (13)4.3低温回火 (14)4.3.1加热温度和时间 (14)4.3.2加热设备及方法 (14)4.3.3回火后组织和性能 (14)4.3.4冷却介质和方法 (15)附录一热处理工艺卡 (17)5.热处理工艺设计感想和体会 (18)6.参考文献 (19)1.热处理工艺课程设计的意义及方法1.1热处理工艺课程设计的意义热处理工艺课程设计是材料学专业金属材料相关课程的一次专业课设计练习,是材料科学基础、金属材料学、热处理原理与工艺、热处理装备课程的最后一个教学环节。
其目的是:(1)培养学生综合运用所学的材料学专业课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。
(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。
(3)进行热处理设计的基本技能训练,如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
通过热处理工艺课程设计的学习,把所学到的材料科学基础、金属材料学、热处理原理与工艺等专业课程知识灵活的运用到实践中,真正的通过自己对材料的选择、认识,工艺的掌握和运用,来熟练掌握这项基本工艺设计能力,从而反过来巩固所学专业知识,做到讲理论知识灵活恰当地运用到生产实践中。
1.2热处理工艺设计的方法热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上,设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法。
根据零件使用性能及技术要求,提出所可能实施的几种热处理工艺方案,通过综合经济技术分析,确定最佳热处理工艺方案。
确定热处理工艺方案后,首先应根据零件的材料特性及技术要求,选择热处理加热设备、加热、保温时间与冷却方式。
在此基础上,制定编制热处理工艺规范,设计零件在有关热处理工序使用的装夹具及校直装置等。
最后,编写主要热处理工序的操作守则。
涉及新材料、新技术等特殊零件的热处理工艺,可遵循实验室试验、小批量生产试验、生产验证等程序进行确定。
2.绪论——45钢轴类零件简介2.1.45钢简介45钢1是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
表2-1 45钢化学成分2.1.1主要化学成分作用分析C:碳是钢铁材料的主要合金元素。
C在钢中主要以三种状态存在。
固溶于δ/γ/α-Fe 中形成高温铁素体、奥氏体和铁素体,提高钢的强度;形成金属碳化物如Fe3C、Vc 等,提高钢的硬度和耐磨性;游离态石墨(过共析钢中),这种状态于钢材的性能有害,应当避免。
钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
Mn:锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。
钢中一般都含有一定量的锰,它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性,从而改善钢的热加工性能。
S:硫在通常情况下是有害元素。
使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。
P:磷是固溶强化铁素体元素,能显著提高钢的抗拉强度,也能提高钢的耐蚀性。
在一般情况下,磷是钢中有害元素,使钢的晶粒粗化,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。
Si:是钢中常见的还原剂和脱氧剂,能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度。
硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度,其作用仅次于磷。
2.1.2 45钢加热和冷却临界点查表可知,45钢的Ac1温度725℃,Ac3温度775℃,Ar1温度690℃,Ar3温度751℃,Ms温度330℃,Mz温度50℃。
45钢的锻造温度为:始锻温度1200℃,终锻温度800℃。
2.2传动轴零件加工工艺传动轴是镗床的重要零件之一,传动轴上安了一个蜗杆套,在涡轮带动下蜗杆转动,在传动轴下端有轴承使轴向转动自如。
涡轮和蜗杆转动产生自锁,传动轴与蜗杆套配合处及在传动轴与主轴箱上孔接触处均产生摩擦,特别在传动轴与蜗杆套配合处及有相对运动,传动轴主要是在摩擦、磨损和一定的冲击条件下进行传动工作的。
此外在进行运转时还要受到扭转和碰撞等力的作用。
图2-2传动轴零件工作简图传动轴在传动过程中,要求其具有高的强度、良好的硬度和耐疲劳性,在传动两个传动时还要有足够的精度、光洁度和尺寸稳定性,这样才能保证传动轴在传动过程中的传动稳定性和最好状态。
3.加工工艺24.热处理工艺设计的内容由制定的工艺路线可知,在加工过程中将用到四种热处理工艺,分别是:调质处理、高频感应淬火、低温回火,接下来将详细介绍其工艺内容和参数确定。
4.1调质处理将淬火加高温回火双重处理的热处理工艺称为调质处理。
调质处理的目的是使钢既具有高的强度极限和屈服极限,又有足够的范性和韧性,故具有高的综合机械性能。
常用于中碳结构钢和中碳合金结构钢,以便于接下来的切削加工。
4.1.1加热温度GB/T699-1999标准规定45钢的推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火,屈服强度≥355MPa 。
3本次采用860℃ 5℃淬火,未回火之前,硬度在55-62HRC ,采用600℃高温回火,使表面硬度降低到220-250HBW ,约为21-25HRC 4。
加热方法12 回火 回火温度为180℃~200℃得到回火马氏体,不但显著降低表面淬火残余应力,而且保留较高的硬度 13 检查 表面检查,硬度检查,显微组织检查和变形检查 观察表面是否有裂纹和缺陷,检查硬度是否符合要求,显微组织是否正确,有没有发生变形等,以使工件满足尺寸和性能要求。
图4-1 45钢CCT 曲线对于形状复杂,要求精度高变形量小的工件,为减少淬火变形及开裂倾向,必须严格控制加热速度,一般选择以30~70℃/h升温到600~700℃,等温一段时间后再以50~100℃/h速度升温。
②加热装置:45钢,高温淬火,选择RJX110-12高温箱式电阻炉,炉膛尺寸1800X900X600(mm)。
③装炉原则:1.允许不同材质、但具有相同加热温度的工件装入同一炉加热;2.入炉工件均应干燥、无油污及其它脏物;3.截面大小不同的工件装入同一炉时,大件应放在炉镗里面,大、小件分别计算保温时间;4.装炉时必须将工件放在装炉架或炉底板上,用钩子、钳子堆放,不得将工件直接抛入炉内,以免碰伤工件或损坏设备;5.细长件应尽量垂直吊挂加热,以减少变形;6.在炉中加热时,一般单层排列,工件间隙10-30mm,小件允许适当堆放,保温时间酌情增加。
安装简图如下:图4-2装炉安装简图4.1.2保温时间炉中的工件应在规定的加热温度范围内保持适当的时间,保证必要的组织转变的护散。
加热时间是指工件装炉合闸通电加热起至出炉的整个过程的时间(含所需升温时间、透热时间、及组织转变所需时间)。
加热时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度、炉的性能及密封程度等到因素有关。
工件的加热时间可按下列公式计算:T=KαD5式中T 加热时间,min;K 工件装炉方式修正系数;α保温时间系数(min/mm);D 工件有效厚度(mm).图4-3 α保温时间表装炉方式:单层工件有间隔排放,K=1.0;单层工件无间隔排放,K=2.0;料盘堆放装料加热,K=1.1∽1.2;小件散状堆放加热,K=1.3 ∽1.4。
由上可知,进行淬火时的K=1.0,α=1,。
5min/mm,D=68mm,则860℃淬火时的加热时间为:T=100min。
回火时间的确定:从工件入炉后炉温升到温度时开始计算。
回火时间一般为:1∽3h,回火时间长短与工件有效厚度相关。
合金钢应按列表时间增加1/3保温时间。
低温回火保温时间应>2h。
图4-4空气炉回火保温时间表4.1.3冷却方法及介质因为45钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。
工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。
因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。
由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。
另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。
静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。
4.1.4检验方法硬度检查:在3000bld布氏硬度机上检查硬度是否在220-250HBW。
尺寸测量:用千分尺测量。
热处理工艺路线图:图4-6淬火马氏体金相图4.1.5调质处理材料的组织、性能860℃淬火后,组织:淬火马氏体。
性能:强度及硬度很高(硬度可达58~60HRC左右),而其韧性及塑性则明显下降。
600℃回火后,组织:回火索氏体。
性能:工件的强度和硬度有所下降,而塑性及韧性则显著提高。
因此,可获得良好的综合力学性能,以适应制造要求强度较高,塑性及韧性也好的机械零件。
问题及分析:如果加热速度过快,工件加热会出现变形,而且,如果保温时间不足,会使得整个组织是不均匀的,不仅会降低轴的机械性能,而且,会引起由于组织不均匀而引起的机械变形,因为,组织转变中会有体积的变化。
组织转变的顺序图是:(加热)奥氏体——(淬火)马氏体——(高温回火)索式体。
而且,冷却过程中,如果冷速过快,不仅会出现工件变形,还会使得工件出现很大的淬火应力,严重时工件甚至会开裂。
常见淬火缺陷有:1.淬火畸变与淬火裂纹;畸变:防止措施, 热校直、冷校直、加压回火修正;裂纹:报废。
2.氧化、脱碳与过热、过烧;氧化、脱碳:防止措施, 加热保护;过热:防止措施,重新退火再次淬火;过烧:报废。
3. 硬度不足;4.软点:硬度不均;5.其它组织缺陷。
4.2高频感应淬火4.2.1原理它是利用高频感应电流将钢材的局部加热表面淬火目的在于提高零件局部硬度、耐磨性、疲劳强度。