多用炉热处理工艺研究

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大型高炉热风炉热处理工法

（2）预热工序在施焊前4h开始送电加热，施焊前8h焊接作业班组应采取书面形式通知热处理班组，并写明炉号、施焊时间、加热温度和通知人、通知时间，表格形式可参照表2所示
图２预热装置示意图
表2热处理通知
炉号
施焊时间
施焊班组
需加热温度（℃）
通知人姓名
通知日期
（3）准备预热前应先接好电源，电源输入方式采用三相四线。热处理机不是同一时间加热，而是分六个炉区循环加热。在热处理时，导线的额定限度一定不能小于输出功率。
１、电缆线是连接电源与热处理设备之间的导线，其安全载流量由表6确定：
表6低压聚氯乙稀（PVC）绝缘四芯电缆安全载流量
主线芯截面（mm2）
中芯截面(mm2)
安全载流量（A）
空气中敷设
直接埋地
铜
铝
铜
铝
4
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
2.5
6(10)
10(16)
10(16)
16(25)
25(35)
2、焊后脱氢处理
（1）有些试板在焊接结束后要进行必要的消氢处理，例如宁钢2#高炉热风炉中材质为Q235B与Q345B板对接安装焊缝接结束后就进行了消氢处理。在进行消氢处理之前做一些质量检查是必要的，所以在焊接结束后首先应对接接头焊缝、热影响区、母材分别进行应力和硬度测试、金相组织抽查及几何尺寸的测量，并记录。
采取局部预备热处理时，应防止局部应力过大。预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍区域，且不小于100mm。当使用低氢型焊接材料时，可根据试验适当降低预热温度。因对环境恶劣和难施焊的部位选择了较低的预热温度，所以在焊后相应采取低温后热处理，以补偿焊前预热温度的不足。

底装料立式多用炉的结构特点与应用实例

底装料立式多用炉结构特点与应用实例
广东世创金属科技有限公司
常玉敏高级工程师Leabharlann 一、底装料立式多用炉结构特点
运行过程视频
炉子结构与特点
炉子的基本组成
加热炉淬火槽控制系统
淬火槽与炉子在结构上分开，加热炉只是在淬火时才与淬火槽接触，所有机械装置均可从外部调整、校验及维修，无需停产
加热炉可左右移动
连杆渗碳分级淬火
大小孔及中心距热处理变形≤0.10mm、0.2mm

采用渗碳油淬后不能同时保证芯部硬度、表面硬度、变形及金相组织。合格率60%80% 采用渗碳分级淬火后孔及中心距变形可形控制在0.07mm以内，芯部硬度控制在 40HRC以下，合格率100%。同时减少了加工余量。

20CrMo连杆渗碳分级淬火操作曲线
由于采用了低碳势保护加热、高碳势强渗及合理的扩散工艺，解决了控制表面碳势的薄层渗碳技术关键。热处理后的检测结果是：工件渗层深度为0.45mm（经820℃淬火和140℃回火），工件表层碳含量为0.78% （采用剥层试棒取样，单边剥0.1mm，并用化学法分析测定含碳量），工件渗层硬度分布合理，渗层金相组织完全符合技术要求。

缝纫机针等温淬火操作示意图
经等温淬火后的机针硬度及弹性与国外针比较
弹性测量硬度（HV）弯曲距6.5mm时的塑变量（mm）德国莱茵针日本风琴针国产等温针国产油淬针 738 730 733 729 0.25 0.36 0.26 断
链条
① 50CrNiMo链条，850℃保温淬油，420 ℃ 回火。热处理后硬度42HRC(硬度高的话会断裂）。 ② 65钢链条，830 ℃保温，320 ℃等温 45min，出槽空冷。热处理后硬度50HRC。（由于韧性好，即使硬度高些也不断裂）

热处理多用炉工作原理

热处理多用炉工作原理热处理多用炉是一种热处理设备，主要用于对金属制品进行热处理加工，以改善其力学性能和使用性能。

它通过控制加热和冷却过程中的温度和时间，使金属制品达到设计要求的组织结构和性能。

下面将详细介绍热处理多用炉的工作原理。

首先，热处理多用炉由加热系统、控温系统和冷却系统组成。

加热系统通常由电加热器、燃气燃烧器或电阻炉组成，可以提供高温的加热能量。

控温系统通过温度控制器和控制装置控制加热系统的加热功率，以实现对金属制品的精确加热。

冷却系统通常由风机、风叶或水冷却器组成，用于冷却金属制品。

热处理多用炉的工作过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段。

首先，在加热阶段，金属制品被放置在预热炉中，并通过燃气或电加热器加热到一定的温度。

在这个过程中，控温系统按照预定的升温速率提供适当的加热功率，以确保金属制品均匀加热，并避免热应力的产生。

接下来，在保温阶段，金属制品被保温在一定温度下，以满足热处理工艺的要求。

在这个过程中，控温系统监测和控制炉膛内的温度，确保金属制品达到所需的保温时间，以使其达到理想的相变和晶粒生长过程。

保温时间的长短将直接影响金属组织结构和性能的变化。

最后，在冷却阶段，金属制品通过冷却系统进行快速冷却，以使其固化和稳定在所需的组织状态。

冷却系统可以采用风冷或水冷方式，根据不同的热处理要求进行选择。

在这个过程中，控温系统将根据所需的冷却速率控制冷却系统的工作，以确保金属制品在冷却过程中不产生过度的应力和变形。

总结起来，热处理多用炉的工作原理是通过控制加热和冷却过程中的温度和时间，使金属制品达到设计要求的组织结构和性能。

通过精确的温度控制和时间控制，不同的热处理工艺可以实现对金属材料进行调质、退火、正火、淬火等处理，从而改善其力学性能和使用性能。

热处理多用炉在金属材料的生产和加工中起着重要的作用。

它广泛应用于汽车、机械、航空航天、电子等工业领域，为提高产品质量和性能，满足特定应用要求提供了可靠的技术手段。

16mncr5多用炉渗碳热处理工艺的确定

16mncr5多用炉渗碳热处理工艺的确定16MnCr5是一种常用的低合金高强钢，广泛应用于机械、汽车、制造等行业。

炉渗碳工艺是一种提高16MnCr5钢材硬度和耐磨性的热处理方法。

在这篇文章中，将详细介绍16MnCr5多用炉渗碳热处理工艺的过程和步骤。

第一步：样品准备在进行渗碳热处理之前，首先需要准备16MnCr5钢材样品。

样品应该是经过抛光和腐蚀处理的，以便进行显微结构分析。

同时，还需要对样品进行硬度测试以确定初始硬度值。

第二步：预处理在进行炉渗碳之前，需要将样品进行一些预处理。

首先是预热，将样品加热到200℃左右，保持一定时间以消除内部应力。

接下来是炉渗碳前的清洗处理，去除表面污物和氧化层。

第三步：热处理将经过预处理后的样品放入炉子中，加热到860℃，保温120分钟进行均质化处理。

之后将样品降温至750℃，保持60分钟，使样品达到奥氏体组织。

然后，在950℃的高温下进行碳化处理，将样品放入碳化剂中，使其表面及内部均匀吸收碳元素，达到一定的碳浓度。

在此过程中，需要控制渗碳时间、温度、速率，以及碳化剂成分、气氛等参数，以确保渗碳均匀、表面不粘结。

第四步：淬火处理经过碳化处理的样品需要进行淬火处理以硬化其表面。

在900℃左右进行快速冷却，呈现马氏体组织。

淬火处理也需要严格控制温度、速率和介质等因素。

第五步：回火处理在淬火处理后，样品表面硬度增加，但同时也产生了较高的残余应力，这会导致样品易于开裂或失去耐蚀性。

因此，需要进行回火处理以减缓这些不利影响。

将样品加热到400-600℃进行回火处理，使样品表面硬度适中，同时去除残余应力。

第六步：测试经过炉渗碳热处理后，需要对样品进行各项性能测试，如硬度测试、金相显微结构观察、耐磨性测试等。

测试结果可以评估热处理效果，对于以后的生产提供指导。

总之，炉渗碳热处理对于16MnCr5钢材的加工和使用具有重要意义。

选择合适的加工工艺，控制好各项参数，可以有效提高16MnCr5钢材的硬度和耐磨性，提高其使用寿命。

热处理实验报告[5篇范文]

热处理实验报告[5篇范文]第一篇：热处理实验报告篇一:钢得热处理实验报告钢得热处理实验报告一、实验目得 1、了解热处理对材料性能得影响2、了解在相同得热处理状态下材料成分对材料性能得影响3、了解用显微镜观察金相得制样过程二、仪器材料箱式电炉(sx2—4-１0、sx—４-1０）、硬度测试仪(hr—150a）、30 钢、t10 钢、砂轮（砂纸)三、实验过程１）、金相得制备将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光,去除金相磨面由细磨所留下得细微磨痕及表面变形层,使磨面成为无划痕得光滑镜面,然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。

2)、钢得热处理淬火与正火钢得淬火：淬火就就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同得冷却介质中(v 冷应大于ｖ临）,以获得马氏体组织。

钢经淬火后得组织由马氏体及一定数量得残余奥氏体所组成。

步骤为:加热前先对试样进行硬度测定(为便于比较，一律用洛氏硬度测定)；再将试样放入箱式电炉中,t10 钢在７70℃左右,30 钢在８60℃左右分别均匀加热15 分钟;然后迅速在水中冷却,并不断搅拌.将淬火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hrc)填入表 1 中。

钢得正火:钢加热到ac３（亚共析钢）或ａc1(过共析钢）以上３0~５0℃以上,保温适当时间后,在自由流动得空气中冷却得热处理工艺。

步骤为:加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较,一律用洛氏硬度测定）。

再将试样放入箱式电炉中,ｔ10 钢在770℃左右，30 钢在860℃左右分别均匀加热 15 分钟,后在空气中缓慢冷却。

将正火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hｒｃ)填入表 2 中。

四、结果及讨论1、为什么淬火处理后得硬度值比正火处理后得高？答:因为淬火冷却速度比正火冷却速度快,由过冷奥氏体得连续冷却转变图像可知淬火后得到得就是马氏体组织,而正火后得到得组织主要就是珠光体.马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体得位错滑移阻力增大，从而硬度提高。

各类产品热处理工艺

各类产品热处理工艺设备:井式多用炉产品：减速机齿轮材料：20CrMnMo工艺：锻件——粗加工——正火930——回火600——半金工——滚加工——渗碳920——降温800进冷却井——淬火840——回火180——磨加工设备: 箱式多用炉产品：齿轮材料：20CrMnTi工艺：锻件——正火930——粗，精加工——滚加工——渗碳910——淬火820——回火180——抛丸处理备: 箱式台车炉产品：铸造毛坯材料：ZG310-570工艺：铸件——正火880-抛丸处理设备: 井式渗碳炉产品：矿山牙轮材料：20CrNiMo工艺：锻件——正火930——粗——半精加工——渗碳920—精精工-—淬火820——回火180—镶嵌合金—时效——抛丸处理设备: 井式炉产品：支架调质材料：40Cr工艺：毛料----粗车---850调质-----570回火-----精机加-----滚加工设备：推杆炉产品：法士特变速箱齿轮材料：20CrMnTi工艺：锻件——正火930——抛丸处理——粗，精加工——滚加工----剃加工----920渗碳,830淬火,180回火---抛丸----磨内孔----防锈----包装设备：易普森多用炉产品：汽车制动马蹄材料：20CrMnTi工艺:正火---拉丝---冲剪---粗车---920渗碳,860淬火,200回火---精车---发黑---包装出货设备：易普森多用炉产品：绞肉机齿轮材料：20CrMnTi工艺:退火---开锯---铣齿---920渗碳,860淬火,320回火---抛丸---包装出货设备：风东多用炉材料：20CrMnTiH（齿面硬度：45-50HRC）工艺：锻—粗加工—正火950—半精加工——粗铣齿----920渗碳----830淬火-------430回火---抛丸----包装发货设备：10米井炉产品：注塑机主轴材料：大冶40Cr工艺：锻打---正火---粗车---860淬火,560回火---校直---550定性---精车---校直---镀镍---装机出货设备: 连续式网带炉产品：轮胎螺栓材料：40Cr工艺：锻打---正火---粗车---860淬油,500回火----外圆磨-----滚丝---热镀锌---包装设备：爱协林连续炉产品：汽车齿轮材料20CrMoH工艺锻造-正火-机加工-渗碳淬火830-回火160-清理抛丸-强力抛丸-机加工-磷化设备：连续式推盘渗碳炉产品：汽车后桥从动齿轮材料：20CrMnTi工艺：锻件——等温正火（加热940℃、等温570℃）——抛丸处理——粗、精加工——粗、精切齿----930℃渗碳,850℃压床淬火——180℃回火---抛丸----磨内孔----配对研齿-——磷化——防锈----包装设备：台车式电阻炉产品：汽车空调压缩机斜盘材料：QT550-6工艺：铸件——正火（加热860℃）——回火（640℃）——防锈----包装设备：爱协林多用炉产品：高速齿轮及轴材料：１２Ｃｒ２Ｎｉ４工艺：锻件——正火－－探伤－－粗车－－调质－－精车－－滚齿－－９２０渗碳８６０缓冷－－６５０高回两次－－８００淬火－－２１０回火－－抛丸－－机加工－－磨齿－－探伤－－齿面酸饰检查－－防锈包装设备：井式多用炉产品：减速机（中硬）齿轮材料：42CrMo工艺：锻件－－粗车－－探伤－－粗滚齿——调质860－－回火500——精车－－精滚齿设备：深井炉产品：轮船传动轴直径0.6米/长度9.5米材料：35CrMo工艺：锻打---正火---力学性能检测---粗车---正火---调质---力学性能检测---精车---校直---定性---精车设备:井式氮化炉产品:减速机外壳材料:42CrMo工艺：锻打—正火——粗车——调质——精车——插齿——氮化设备：井式多用炉产品：车辆配件材料：20CrMnMo工艺：锻造--900正火--机加工---920渗碳--850淬火--清洗--210回火设备：台车式电阻炉盐浴等温淬火炉产品：车辆配件材料：球墨铸铁工艺：铸造--正火--900加热--270等温淬火---清洗设备:网炉产品:油泵油嘴材料:Gcr15工艺：下料-温镦-车加工-淬火-回火-冷处理-磨加工-时效-研磨-装配设备: 连续式网带炉产品：汽车连杆材料：40Cr工艺：下料---中频加热---锻前制坯---预锻---终锻---冲孔---切边---热校正---淬火850---回火640---初抛---沉重---硬度分选---金相观察---探伤---二抛丸---外观选择---打包设备;连续推杆炉产品：汽车半轴材料：40Cr工艺：摆輾成型---粗车——正火——调质——精车——整体表面中频处理——精磨设备：多用炉产品：汽车配件材料：20Cr工艺：860退火--磷皂化--冷挤--机加工---920渗碳--840淬火--清洗--180回火--磨加工设备：天龙多用炉产品：减速机齿圈材料：42CrMo工艺：锻造-机加-正火（880）-精机加-调质（870淬火620回火）-精机加-插齿-氮化设备：转底炉产品：摩托车链条轴销材料：20CrMnTi工艺：920渗碳60min,860淬火(瓦房店快速光亮油),180~200回火硬度在58~62HRC渗层0.18~0.25mm;冲击5kg锤50度角三次弯60度角,有裂纹(不能断)设备：井式多用炉，高频炉产品：减速机高速轴材料：45#工艺：圆钢——粗加工——调质860——回火600——滚齿——高频————磨加工——装配设备：低压真空渗碳炉产品：汽车齿轮材料：20CrMo工艺：下料-锻打-等温正火-机加-清洗-装炉-高压强渗+低压扩散循环-降温高压氮气淬火-回火-抛丸设备：井式炉产品：井口配件材料：30CrMo工艺：锻造--粗加工--气保护正火--气保护淬火--真空回火--精加工设备：井式炉产品：井口配件材料：1Cr13工艺：锻造--粗加工--气保护正火--气保护淬火（淬火液）--真空回火--二次回火--精加工设备：井式炉产品：井口配件材料：F316工艺：锻造--固溶--粗加工--精加工设备:箱式炉产品:挺赶体（圆柱形壳体件）材料:SAE1018工艺：前处理、清洗—预加热——碳氮共渗——淬火——清洗——回火——包装设备：真空等离子氮化炉，井式多用炉产品：船用齿轮减速机传动轴材料：42CrMo工艺：锻件——粗加工——调质860——回火550——精加工——真空等离子氮化——磨加工设备：真空淬火炉、真空退火炉产品：手术用丝锥材料：32Cr13Mo工艺：原材料（退火状态）——调质（1050）——回火（680）——精加工——淬火（1050）——回火（350）——电解抛光——清洗——钝化设备：井式多用炉产品：汽车内齿圈材料：40Cr工艺:毛坯锻打---粗加工----调质850----回火560---精加工----软氮化560---回火设备：台式炉产品：销轴材料：30CrMnTi工艺:下料型材---金工粗加工----金工精加工----淬火880----回火450---镀锌设备：盐炉产品：钻头材料：Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２工艺:毛坯锻打---粗加工----淬火----回火---精加工---表处理设备: 连续式网带炉产品：减速机主轴材料：40Cr工艺：下料---粗加工——淬火860---回火540--精加工---金相观察---探伤--装配设备：箱式炉产品：车辆配件：薄板件材料：45工艺：下料--校平--机加工---830淬火--280回火--校平设备；滚动炉产品；螺丝紧固件材料；1018工艺；装料---860渗碳---出料水冷却---硬度检测----280回火---硬度检测----电镀箱式台车炉冲压模具材料：CR12MO1V1工艺：模板----淬火（1010-1050）-----500-560回火------磨床----线割----去应力回火设备：井式多用炉，氮化炉产品：减速机传动齿轮材料：42CrMo工艺：锻件－－粗车－－探伤－－粗滚齿——调质860－－回火500-550——精车－－精滚齿——氮化磨加工——装配设备：箱式台车炉产品：压缩机活塞杆工艺：锻件----退火----粗车----探伤----调质860----回火560~600----校直、去应力400----半精车----探伤----精车设备：箱式多用炉产品：机床主轴材料：38CrMoAlA工艺：下料——锻造——正火——粗加工——调质——半精加工——局部表面淬火+低温回火——精磨——成品设备: 易普森多用炉产品：齿轮材料：20CrMnTi工艺：锻件——正火920——粗、精加工——滚（插）齿加工——渗碳920——淬火810——回火190——磨齿－－探伤——防锈包装设备:丰东多用炉产品：减速机行星轮材料：20CrMnMo工艺：圆钢——粗加工——正火930——半金工——滚加工——碳氮共渗920——淬火840——回火180——磨加工设备：盐炉产品：刀具材料：W18Cr4V工艺：退火550——第一次预热550——第一次预热预热850——最终加热1280——第一次分级580----第二次分级350----四次回火550---检验-----抛丸----校直----发蓝-----防锈设备：井式电阻气体氮化炉产品：机床主轴材料：38CrMoAlA工艺：调质-粗加工-去应力退火-精加工-渗氮-机加工设备：通用立式淬火机床零件：转向节材料：40Cr工艺：感应淬火，设计合理的感应器，5k左右的频率，控制加热时间和冷却时间，利用余温进行自回火，不需炉中回火设备：爱协林氮基保护辊棒炉零件：关节轴承材料：GCr15工艺：锻件-球化退火-粗车-840淬火-180回火-平面磨-内圆磨-外圆磨-磷化处理设备：连续炉（机电研究所专利产品）易孚迪感应淬火炉，易孚迪导电淬火炉产品：汽车转向机齿条材料：ZF206杆部感应淬火-----齿部导电淬火-----低温回火产品：强化钢丸材料：宝钢、沙钢盘条工艺：盘条---拉丝---裁切---钝化---筛分产品尺寸：0.3-3.0mm设备：模锻锤、煤气加热炉、液压校直机、电气兴业全自动淬火机床，全自动推杆回火炉、探伤机产品：汽车曲轴材料：42CrMoA工艺：热轧钢棒---锻造--正火- -调质---回火----机加工-----去应力回火-----半精加工-----感应淬火、回火---精加工----探伤---成品检验油封入库设备: 井式炉产品：支架调质材料：40Cr工艺：毛料----粗车---850调质-----570回火-----精机加-----滚加工设备：台式炉，井式炉产品：油田阀门材料：35CrMo工艺：毛坯---粗加工---调质---精加工设备：35KW井式气体渗碳炉2台 75KW井式气体渗碳炉产品：压路机、拖拉机齿轮材料：20CrMnTi工艺：锻打毛坯---正火---粗车---精车----滚（插）齿----渗碳淬火--回火---喷丸设备：井式炉产品：大型冶金齿轴工艺：外委锻件—粗车粗开齿—调质—精车—铣钳—淬火—（刮齿）—磨齿—钳（上防锈油）设备：箱式台车炉产品：柴油机连杆材料：42CrMo工艺：制坯——锻打——正火——粗加工——调质——精加工备：高温箱式电阻炉产品：无缝钢管轧机孔型（厂内部用）材料：H13工艺：外部购买锻料——粗加工——高温调质——半精加工——淬火——回火（350℃）——精加工——时效（据说外面的企业做的这个产品是做过软氮化处理的）工艺：锻压——正火——粗车——调质——精车——渗碳——精磨——防锈——包装发货设备：箱式抽底炉产品：汽车轴头材料：40Cr工艺：锻压——粗车——调质——精车——中频——精磨——防锈——包装发货设备:井式渗碳炉产品:机床主轴材料:20Cr工艺：锻打—正火——粗车——渗碳（920度）——精车——淬火（920 度盐水-油）——回火（250度）——磨削加工——装配设备：真空淬火炉产品：双金属带锯条材料：M42 X32工艺：削边、电子束焊接、退火、扎平、校直、1200淬火、530回火、喷砂设备：台车炉产品：风电主轴材料42CrMo工艺：锻造-正火-粗加工-调质——精加工我们使用设备较多：箱式电炉、井式电路（渗碳、渗铝、氮化、渗铝硅等等）台车炉、盐炉、真空炉气淬、真空化学热处理等等产品：发动机零件材料：高温合金、合金不锈钢、结构钢、钛合金、铜合金等等工艺如：锻造--正火---调质---车加工---氮化--磨加工设备：台车炉/罩式炉产品：托轮材料：42CrMo工艺：铸造-900℃正火+650回火-粗加工—调质设备:井式炉产品：风电法兰材料：s355nl工艺：锻件——正火900设备:井式炉产品：柴油机凸轮轴材料：20Cr工艺：锻件——粗车——渗碳930——精车——淬火780——粗毛——时效120——精磨工艺：锻件----正火----粗车----探伤----调质870----回火620--- 取样---机性检验----半精车----探伤----精车设备：坑式炉产品：汽轮机叶轮材料：34CrNi3Mo工艺：锻件----正火----粗车----探伤----调质870----回火590------复探--- 割环检验应力---机性检验----金相检验----精车设备:网带式连续淬火炉（工件在氨分解保护气氛中随水冷套冷却）产品:微型电机轴材料:3Cr13工艺：冷拔—下料切断——淬火1020——回火180——粗磨——精磨——滚角、设备:台车炉产品：30万吨矿砂船用锻件（中间轴）材料：40Mn-C工艺：锻件——正火910——回火550设备：爱协林转底炉产品:同步齿套材料：20CrMoH工艺：下料——机加——热钱清洗——碳氮共渗——压淬——清洗——回火——抛丸——磨加工设备：自制中频炉产品：汽车稳定杆材料：60Si2Mn工艺：下料——端头机加——淬火870℃——回火500℃——探伤——抛丸——电泳漆——成品设备：井式炉/盐浴炉/离子氮化炉产品：曲轴材料：QT900—4工艺：铸造-900℃2h—淬入250℃盐浴+560回火3h-粗加工—精加工—离子氮化—精加工—成品油封入库设备：普通箱式炉产品：曲轴工艺：920度正火雾冷710度回火材料：QTn00设备：等温网带炉产品：链条链板材料：45Mn设备：爱协林箱式多用炉产品：轿车同步器材料：20CrMoTiH工艺：锻打——正火——粗车——精车——拉齿——挤齿——倒角——900渗碳——830淬火——170回火——抛丸 —— 机加——清洗——包装——发货设备韩国前进泰克井式炉产品破碎锤-活塞材料20crmo工艺渗碳淬火高温回火淬火低温回火设备：井式电阻氮化炉（气体）产品：赛车曲轴材料：40crnimoa工艺：调质-粗加工-去应力退火-精加工-渗氮-抛光-摸油-包装设备；箱式炉产品；钻探锁节材料；45mnmoB工艺；860度淬火HRC52-58----570度回火3小时HRC28--32。

65Mn材料弹性挡圈多用炉环保淬火工艺的研究与应用

65Mn材料弹性挡圈多用炉环保淬火工艺的研究与应用■卢俊玲，刘敏摘要：针对弹性挡圈在可控气氛多用炉首次批量淬火开裂问题，从材料、设备特性方面分析，研究、制定工艺参数方案，编制程序淬火试制，确定工艺参数，两次定型回火减小变形，解决试制过程中存在的问题，淬火后硬度、变形、外观符合技术要求，生产效率提高67%，工艺参数纳入有效技术文件，解决了废水、废气、废渣等造成的环境因素，符合环境、职业健康管理体系要求。

关键词：65Mn；弹性挡圈；可控气氛多用炉；淬火；环保弹性挡圈零件，结构如图1所示，材料65M n，精加工后热处理淬火，技术要求：淬火硬度46～51H R C，端面变形量≤0.25m m；原淬火设备是中温盐浴炉，是环境污染的影响因素，随着环保对技改要求的不断提升，淘汰了盐浴炉，采用可控气氛箱式多用炉淬火处理，对淬火工艺技术提出了新的挑战。

首次在可控气氛多用炉试验，过程工艺参数为：加热温度850℃，碳势0.65%，保温2h，专用淬火油缓慢冷却5min，出炉后用清洗机清洗，水温70～90℃，压紧定型回火，360℃保温2h，出炉后，整炉零件全部开裂，厚度方向裂通，开裂情况如图2所示。

为实现弹性挡圈的多用炉淬火应用，需重新研究淬火工艺参数，制定试验方案并实施。

图1 弹性挡圈结构示意图2 开裂的弹性挡圈1. 主要工艺参数方案的研究（1）淬火、回火温度65M n属于低合金钢、亚共析钢，其A c3为765℃，A c1为726℃，按照亚共析钢的淬火加热温度规范，则为A c3＋30～50℃，即淬火温度选择为795～815℃；按照低合金钢的淬火加热温度规范，则为Ac3（或Ac1）+50～100℃，即淬火温度选择为815～865℃（或776～826℃）。

而首次试验淬火温度为850℃，选择了上限淬火温度，说明淬火温度过高是造成开裂的主要原因，需降低淬火温度试验，而65M n既是低合金钢，又是亚共析钢，因此，选择下限淬火温度800～820℃再试验；弹性挡圈材料为65M n，属于高碳钢，且为精加工件，而可控气氛箱式多用炉采用直生式渗碳，淬火过程必须设定保护气氛，保证表面不氧化、脱碳，一般设定平衡碳势为0.65%。

爱协林5-4盐浴多用炉贝氏体淬火总结

４．常见问题分析
（１）局部软点，可能是ｊ
冷却小足、加热不足、锻造缺陷、脏物覆盖、原始材料等有关。
火温度高２０～３０￣Ｃ，淬火及等温
后需经７０～８０℃热水清洗。对于
（通常认定＜３％）。严格意义上来讲，不存在百分之百的贝氏体转变。与一般（乌氏体）淬火比
面局部贫碳，用打磨机继续打磨
Ｏ．６ｍｍ左右，其端面硬度均匀・
致为５９～６０ＨＲＣ。由￣１：￣－Ｉ１断广：品
局部贫碳，造成淬火后硬度低。（２）淬火后端面硬度常５９～６０ＨＲＣ，沟道硬度低，５０ＨＲＣ左右。产品原始碳化物带状分布严重，导致碳化物分布均匀，带间碳化物含量高，带外碳化物含量低。
设备选用５ — ４盐淬多用炉，盐槽容量３０ｔ，淬火冷却介质为
５５％ＫＮＯ＋４５％ＮａＮＯ” 介质温度２３０￣Ｃ，等温时间４～６ｈ。
９０
造参磊热加工Ｈ讯ｅａｔ佃ｌ常规热处理
爱协林５－４盐浴多用炉贝氏体淬火总结
刘久成高碳铬轴承钢经等温淬火后组织为：下贝氏体＋（少量马氏
体）＋未溶解碳化物＋残留奥氏体

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多用炉热处理工艺研究
摘要：为了降低生产成本，对5T14M1主减速齿轮进行了剃齿工艺替代磨齿工艺的研究，经验证，该工
艺方法可靠，在降低生产成本的同时能够满足使用要求。

关键词：热处理变形剃齿磨齿
1 引言
在采用前驱方式的轿车变速器中，差速器是广泛使用的一种传动装置,主减速器从动齿轮是差速器中
的最重要齿轮部件，它承担着大减速比及传递重载转矩的功能。

（如图1）其制造精度较高。

当前，国
内外对该齿轮加工方法主要有剃齿及磨齿两种工艺路线，但由于材料及热处理原因，大部分厂商都采用
磨齿工艺，即齿坯加工——滚齿——热处理——硬车内孔和端面——磨齿——成品，但该工艺因涉及磨齿，效率较低，而且将齿轮表面最硬的一层硬化层磨掉了，降低了齿轮寿命。

因此，在可以保证精度的
情况下，磨齿并非最好的工艺路线。

2 问题分析
为了提高效率并有效降低成本，采用剃齿工艺，工艺路线为：齿坯加工——滚齿——热处理——硬
车内孔和端面——成品，即在热处理后不对齿轮进行精加工，关键尺寸、齿轮精度都在热处理过程中保证，通过分析，该齿轮主要的制造难度在内孔和B端面的热处理畸变，以往的生产过程记录显示B端面
的平面度在0.08-0.25mm之间，因齿轮内孔和端面是检验和安装基准，内孔和端面的超差直接安装后差
速器异响的问题较突出。

因此，控制内孔的热处理畸变及端面的平面度是剃齿工艺成功的关键。

该齿轮属于薄壁齿轮，形状复杂，内孔尺寸、外径尺寸较大，有效厚度相差较大，通过对齿轮热后
变形数据的测量，热处理后，齿轮呈碗状翘曲变形，内孔呈椭圆变形，因此该种变形属于组织应力作用
的结果，横截面相差越大，则端面畸变量越大。

热变形是一项非常复杂的系统工程，影响因素很多，为了理清头绪，对重大的影响因素进行了梳理，从原材料与预备热处理、热前齿轮精度、热处理工艺等方面进行了研究。

3 措施的提出与验证
为了研究主要的影响因素，设计如下试验方案：
①材料： 20CrMoH（J9=30-36HRC）或日标SCM420
②为了保证试验数据的真实有效，试样均为实际生产零件。

③试样数量：每炉（320件）随机抽取20%的抽样。

④抽样方式：随炉随机抽样。

试验方法
①渗碳淬火工艺试验在爱协林VKES4/2型多用炉上进行；淬火油采用好富顿MT355牌号淬火油。

②齿轮端面平面度测量工具使用专用检具（如右图所示），内孔检测使用内孔量仪。

3.1 原材料的影响
该种齿轮材料牌号为20CrMoH，为国内外主要的齿轮制造中端材料，考虑试验要求，使用了日本新日
本制铁公司（NIPPON STEEL）SCM420（等同于20CrMoH）进行一炉次的试验，试验方案为垂直挂装，使
用a工艺（下注），主要的检测结果如下表所示：
由上表可知，国产钢材与日标钢材在热处理性能方面存在较大的差距，日标钢材的热变形性能较好，合格率达到93.6%，使用日标钢材配合较为合理的热处理工艺，基本可以达到99%左右的端面变形合格率，同时可以保证较为良好的齿轮精度（齿形变形约0.015，齿形变形0.02，Fp约为0.08，Fr约0.075），但
由于进口钢材价格昂贵，该方案难以实际进行。

3.2 预备热处理的影响
渗碳钢的预备热处理组织一般为均匀的等轴珠光体和铁素体，在正火过程中，由于保温不充分或冷
却不当，其内部的组织偏析“带状组织”和“魏氏组织”不能完全消除，而这两种组织状态的存在会直
接影响齿轮淬火后的变形，同时通过研究发现，铁素体和珠光体的等级也会对变形产生一定影响，但是
较为轻微，总体规律是铁素体和珠光体级别越小，变形越小，级别越大变形加剧。

经过对热前零件的组织检测，并随炉抽检同批次零件热处理后的端面变形，对应测量数据统计的结
果如表1所示。

从表1可知，毛坯组织的优劣对该类零件热处理后的端面变形影响显著。

目前我司对毛坯
的技术要求为：珠光体和铁素体的级别小于3级，带状组织小于等于1级，硬度156-195HB，无其他异常
组织，严格贯彻该技术要求能有效保证合格率。

表2 毛坯不同组织状态对变形的影响
3.3 热处理工艺的影响
通过使用不同的工艺参数验证对内孔和端面变形的影响，主要的工艺优化因素为加热温度和淬火油温。

（a）原工艺
（b）新工艺
两种工艺对比，b工艺比a工艺在渗碳温度、渗碳时间、淬火油温上做了约10-30度的调整，两者的
装炉方式均为垂直挂装，即齿轮两端面同时入油，以减少翘曲变形。

具体试验结果如下表所示：
表3 不同工艺对端面和内孔变形的影响
理技术指标并没有发生太大的变化，唯一的更改是渗碳时间延长25分钟，使热处理工作效率有所降低，但对于25分钟的加热时间所引起的成本变化基本可以忽略不计。

3.4 装炉方式的影响
对于主减齿轮的热处理装炉方式，主要有三种，第一种为水平摆放（图4），每个齿轮之间用一层装
料板隔开，第二种为用装料杆穿挂（图5），垂直挂装，第三种为水平摆放，用三点支撑。

试验方案采
用B工艺，石钢20CrMoH材料。