15cr活塞銷的熱處理工藝的設計說明-文庫吧
2025-06-14 07:15 本頁面
【正文】 . . .. .摘 要 本課設計了15Cr活塞銷熱處理工藝設計。主要的工藝過程包括鍛造、預備熱處理（完全退火）、滲碳、淬火+低溫回火等過程。15Cr鋼是一種常用的低碳合金滲碳鋼，活塞銷在較高溫度下工作，承受很大的周期性沖擊載荷，損壞形式主要是表面磨損和疲勞裂紋。因此要求其具有足夠的強度和剛度，表面應耐磨，心部有較好的韌性和較高的疲勞強度。滲碳鋼活塞銷在滲碳后經淬火、低溫回火處理。性能要求較高的活塞銷采用二次淬火、回火。對合金元素含量較高及尺寸穩(wěn)定性要求較高的活塞銷，滲碳淬火后要進行深冷處理，活塞銷是連接活塞和連桿小頭，在運動時相當于雙點支撐梁，在較高工作溫度下承受非對稱交變載荷和一定的沖擊載荷，其表面長期在潤滑條件差的摩擦條件下工作?；钊N的主要失效方式是表面磨損和疲勞裂紋。關鍵詞：15Cr鋼，活塞銷,完全退火，滲碳，淬火，低溫回火， 學習好幫手. . . .. .目 錄摘 要 Ⅰ設計任務 1 1 1 1設計方案 2 活塞銷設計的分析 2 2 2 2 3設計說明 4 4 4 5 5 5+低溫回火熱處理工藝 6 7分析與討論 8 8結束語 9熱處理工藝卡片 10參 考 文 獻 111 設計任務15Cr活塞銷熱處理工藝設計 15Cr鋼是一種常用的低碳合金滲碳鋼，在滲碳時可顯著地增加表面含碳量，增大滲碳深度，但在高溫長時間滲碳時有晶粒長大傾向及形成網狀碳化物的傾向；對形狀簡單、要求不高的零件，滲碳后可直接降溫淬火，但熱處理后變形較大，又有回火脆性，鋼的淬透性較15號碳鋼高，在油中臨界淬透直徑為2～15mm，在水中臨界淬透直徑為6～29mm。此外，鋼的冷變形塑形高，焊接性良好，在退火狀態(tài)下可切削性甚好。由于它的含碳量低(%之間)所以，硬度比較低。因此，為滿足其在制造活塞銷的壽命要求，應提高其硬度?；钊N在較高溫度下工作，承受很大的周期性沖擊載荷，損壞形式主要是表面磨損和疲勞裂紋。因此要求其具有足夠的強度和剛度，表面應耐磨，心部有較好的韌性和較高的疲勞強度。[1]活塞銷對滲碳及熱處理的要求較高，外圓表面硬度要求HRC5562，心部和內孔表面硬度要求嚴格控制在HRC38以下。這種工藝要求的依據就是基于傳統(tǒng)理論的分析，外表面淬硬是為適應脈動單向最大彎曲應力發(fā)生在外表面的分布情況，而心部和內孔壁面不得滲碳的要求是用來滿足抗沖擊性能的。[2] 在15Cr鋼進行熱處理時，即去應力退火，滲碳，淬火和回火時應嚴格按照卡片所列出的時間進行保溫以及其它操作的要求。 熱處理工件圖 圖1 活塞銷工件圖 學習好幫手. . . .. .2 設計方案活塞銷在高溫下承受很大周期性沖擊載荷，并且潤滑條件也比較差，因此，要求強度高耐沖擊且表面耐磨損。為減小活塞銷本身的往復慣性力，還要求重量盡量輕。[3]活塞銷的主要失效形式是表面磨損和疲勞斷裂。表面磨損?；钊N在發(fā)動機工作時，承受較大的交變載荷，它與活塞銷座孔和連桿襯套間的配合處產生相對運動而發(fā)生磨損。磨損后配合間隙增大，從而使配合件間出現(xiàn)不正常的敲擊聲，加速零件的磨損疲勞斷裂。主要是活塞銷與銷孔和襯套配合間隙過大，在交變沖擊力作用下，活塞銷疲勞折斷或者活塞銷質量差。[4] 活塞銷的制造尺寸、公差、材質在設計上是非常嚴格的。原廠發(fā)動機設計的活塞銷形式大都使用半浮式設計，也就是活塞銷固定在連桿小端是不轉動的，而在活塞兩側的銷孑L內，銷子是可以轉動的。如果活塞已經升級為鍛造活塞，這時的活塞銷幾乎全都需要采用全浮式的設計，即銷子相對于連桿小頭、相對于活塞座孔都是可以轉動的。全浮式和半浮式在結構上的差別只是裝配上的公差配合不同。因此，在裝配全浮式活塞銷時，一定要仔細測量活塞銷孔和連桿小端的尺寸與配合公差。如果連桿小端的間隙比活塞孔間隙大時，受負荷后，活塞部分因緊度的差別可能會停止轉動，唯一能轉動的部分只剩下連桿小端，接著就會發(fā)生活塞銷和連桿小端異常的磨損，甚至會有咬死的現(xiàn)象產生，
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