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1、2014熱處理工藝——鋼的熱處理舉例處理—金屬12解析21、工作條件-用于傳遞動(dòng)力、改變方向或速度的重要零件,受力情況復(fù)雜。2、常見(jiàn)失效形式齒輪接觸面磨損或齒面塑性變形(表面硬度不足);齒輪面剝落(疲勞損壞、點(diǎn)蝕);斷齒(強(qiáng)度低或超載)一.齒輪熱處理320CrMnTi鋼制造齒輪的熱處理工藝曲線(xiàn)7加工工藝路線(xiàn):下料鍛造粗加工半精加工精車(chē)加工及精磨2)中載齒輪(中碳鋼)熱處理(表面淬火)適用于35~55,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料齒輪。正火調(diào)質(zhì)表面淬火低溫回火8(1)正火(或完
2、全退火)細(xì)化晶粒,調(diào)整硬度加熱至Ac3+30~50℃,空冷,細(xì)珠光體+(少量鐵素體)(2)調(diào)質(zhì)熱處理使心部具有良好強(qiáng)韌性加熱至Ac3+30~50℃后淬火+500~600℃高溫回火,回火索氏體(3)表面感應(yīng)淬火(表面火焰淬火)提高表面硬度表面加熱至Ac3+30~50℃,心部沒(méi)有加熱。淬火后表面獲得馬氏體+殘余奧氏體,過(guò)渡層馬氏體+F+殘余奧氏體,心部回火索氏體(4)低溫回火消除淬火應(yīng)力,低溫200℃,M→M回9輕載齒輪:45,調(diào)質(zhì)或正火中載齒輪:45、40Cr,調(diào)質(zhì),耐磨部位表面淬火重載齒輪:20Cr、2
3、0CrMnTi,滲碳淬火高精度齒輪:38CrMoAlA,調(diào)質(zhì)滲氮1011受力-彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,且在軸的截面上分布是不均的,表面應(yīng)力最大,中心應(yīng)力為零。性能-此類(lèi)零件調(diào)質(zhì)時(shí)不需要整個(gè)截面淬透,只要保證表面淬硬層為其半徑的1/4即可。選材-多用40、45鋼,重要軸類(lèi)用合金調(diào)質(zhì)鋼制造(40Cr、35CrMo、42Mn2V等)二、軸的熱處理12備料鍛造正火或退火粗加工調(diào)質(zhì)精加工材料:45鋼工藝:輕載主軸加工工藝13中載主軸加工工藝備料鍛造正火或退火粗加工調(diào)質(zhì)精加工材料:40Cr鋼工藝:整體調(diào)質(zhì),軸頸和錐孔表面淬
4、火表面淬火及低溫回火磨削14輕載主軸:45,調(diào)質(zhì)或正火中載主軸:45,40Cr,調(diào)質(zhì),耐磨部位表面淬火重載主軸:20CrMnTi,滲碳淬火高精度主軸:38CrMoAlA,滲氮15三、滾動(dòng)軸承熱處理滾珠軸承滾針軸承滾柱軸承1、工作條件高載荷,交變應(yīng)力高轉(zhuǎn)速,一定沖擊。16接觸疲勞破壞2、失效形式17塑性變形18磨損193、性能要求:(內(nèi)外圈和滾動(dòng)體)高的硬度和耐磨性;高的接觸疲勞強(qiáng)度;足夠的韌性和耐蝕性;尺寸穩(wěn)定性滾珠軸承滾針軸承滾柱軸承204、軸承用鋼:GCr15含Cr量WCr≈1.5%滾動(dòng)軸承鋼高碳,
5、Wc=0.95~1.15%21GCr15軸承鋼制造軸承的工藝路線(xiàn)鍛造機(jī)加工球化退火淬火+冷處理(–60~–80℃;1h)低溫回火正火磨削加工穩(wěn)定化處理(120~150℃;5~10h)225、熱處理工藝①預(yù)備熱處理:正火:消除網(wǎng)狀碳化物,細(xì)化晶粒球化退火:降低硬度,提高韌性,為淬火組織準(zhǔn)備②淬火:獲得馬氏體組織810~860℃(溫度偏高),讓Cr盡量溶入A,又不致于導(dǎo)致晶粒粗大,A含碳過(guò)高;油冷③冷處理:獲得馬氏體組織,減少Ar④低溫回火:消除殘余應(yīng)力,保持高硬度.23汽車(chē)板簧扭轉(zhuǎn)彈簧大型熱卷彈簧彈簧絲2
6、4工具一般包括刃具、模具、量具常用鋼包括:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高合金工具鋼(高速鋼等)四.工具熱處理模具量具刃具成分特點(diǎn):高碳254.1刃具熱處理性能要求高硬度(≥HRC60):主要取決于含碳量。高耐磨性:靠高硬度和析出細(xì)小均勻硬碳化物來(lái)達(dá)到。紅硬性:即高溫下保持高硬度的能力足夠的韌性:以防止脆斷和崩刃。刃具用鋼碳素工具鋼:T7~T12(0.7~1.2%C)木工鑿手錘26T12鋼正常淬火組織球狀珠光體碳工鋼熱處理及組織熱處理:正火+球化退火+淬火+低溫回火球化退火目的:①降低硬度,便于加工;②為淬
7、火作組織準(zhǔn)備。使用狀態(tài)下的組織:M回+顆粒狀碳化物+AR(少量)27低合金工具鋼:CrWMn、9SiCr熱處理及組織同碳素工具鋼,只是淬火介質(zhì)為油(碳工鋼為水)。板牙絲錐289SiCr鋼板牙熱處理工藝曲線(xiàn)板牙29W18Cr4V的生產(chǎn)工藝及熱處理鑄造鍛造球化退火機(jī)加工淬火+三次高溫回火磨削加工高合金刃具鋼:(高速鋼)W18Cr4V,W6Mo5Cr4V230W18Cr4V鑄態(tài)組織420?鑄造:高速鋼屬于萊氏體鋼,鑄態(tài)組織中含有大量呈魚(yú)骨狀分布的粗大共晶碳化物M6C,鋼的韌性大幅下降。31鍛造:魚(yú)骨狀碳化物不
8、能用熱處理(正火)來(lái)消除,只能依靠反復(fù)多次鍛打來(lái)?yè)羲椤18Cr4V鍛造組織210?32W18Cr4V球化退火組織420?球化退火:消除應(yīng)力,降低硬度,便于機(jī)加工,調(diào)整組織,為淬火作好組織準(zhǔn)備。球化退火后的組織:S+粒狀Cm球化退火溫度830~880℃易于機(jī)械加工。33淬火:1200~1300℃淬火后的組織:M+Cm+AR(20~25%)(溫度高)讓C和Me充分溶入A,淬火后得到高合金馬氏體高溫回火時(shí)產(chǎn)生二次硬化效應(yīng),提高硬度提高紅硬性高速