【正文】 裂。為了減小或消除淬火內(nèi)應(yīng)力 , 穩(wěn) 定組織和尺寸 ,獲得所需的力學(xué)性能 ,實(shí)踐證明重載齒輪選擇在 180℃進(jìn)行 4 小時 低溫回火工藝較好。低溫回火得到隱晶的回火馬氏體及在其上 分布的均勻細(xì)小的碳化物顆粒，硬度可以達(dá)到 55HRC 以上。加熱到 100℃時馬氏體開始分解， 共格析出ε 碳化物，回火保溫足夠長的時間后得到回火馬氏體，硬度和耐磨 性 高。鋼中含有的 Si 元素能提供鋼 的回火抗性， Cr 元素能提高回火穩(wěn)定性。 ： ～；磁粉檢測。 五．熱處理工藝過程中缺陷分析 熱處理工藝過程中缺陷分析 1. 常見的滲碳缺陷 缺陷名稱 表面碳質(zhì)量 分?jǐn)?shù)低 預(yù)防措施 檢儀表，調(diào)整溫度 查爐子密封性 、補(bǔ)滲 1.按工藝規(guī)范調(diào)整滲劑滴量 和合金元素含 量過多 淬火 夠 溫不均勻 黑 不要過多 奧氏體多 低，淬火時冷速不夠 ， 滲碳劑濃度 1.嚴(yán)格控制表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 或當(dāng) 太高或活性太大 滲碳層要求較深時， 保溫后期適當(dāng) 降低滲劑滴量 2.提高預(yù)冷溫度， 適當(dāng)加快出爐的 冷卻速度 度， 延長保溫時 間重新淬火 ， 予以消除 淬火溫度低， 加熱保溫時間不 執(zhí)行正常工藝重新加入淬火 足 出爐溫度太高 ， 在空氣中引起氧化 脫碳 ， 因工件自重 而產(chǎn)生變形 ， 在加熱和冷 卻過程中因熱應(yīng)力和組織應(yīng)力而產(chǎn)生原因殘留奧氏體 過多 滲層深度不 夠 滲層深度不 均勻表面硬度低表面有粗大的網(wǎng)狀碳化物心部鐵素體 過多 切削加工困 難， 硬度大于 35HRC 按正常溫度出爐 進(jìn)行退火或高溫回火處理 封性 ，放入冷卻罐并滴入煤油 對應(yīng)變形工件采用壓床淬火并在淬火 時趁熱矯正 快 2. 常見的淬火缺陷 缺陷 產(chǎn)生原因 亞共析鋼加熱不足，有未溶鐵素 體 控溫 儀表故障 預(yù)冷時間過長 冷卻速度不夠 在淬火介質(zhì)中停留時間不夠 鋼的淬透性差 氧化和脫碳導(dǎo)致淬火后的硬度降 低 預(yù)防措施 正確選擇并嚴(yán)格控制加熱溫度、保 溫時間和爐溫的均勻性 定期檢查控溫儀表 正確控制預(yù)冷時間 不超過最高 使用溫度 檢查或更換淬火介質(zhì) 正確控制在淬火介質(zhì)中停留的時間 更換淬透性高的鋼或提高冷卻速度 600℃左右預(yù)熱， 然后再加熱到 淬火溫度，縮短高溫加熱時間 合理選擇材料，對有缺陷的鋼材進(jìn) 行預(yù)備熱處理，以消除缺陷 ，或 對介質(zhì)進(jìn)行攪拌 ，碳鋼在鹽水 介質(zhì)中淬火能有效防止軟點(diǎn)的產(chǎn)生 硬度不夠原材料中存在帶狀組織或大塊鐵 素體組織 冷卻不均 介質(zhì)中移動不 充分 軟點(diǎn) ，淬火 介質(zhì)中有肥皂、油污等 ，以致發(fā)生 珠光體行轉(zhuǎn)變 ，或在高溫下加 過熱和 熱時間過長 間 過燒 、熱電偶 淬火過程中某一瞬間熱應(yīng)力和組 ，正確設(shè)計結(jié)構(gòu) 治應(yīng)力的綜合作用大于鋼的屈服 強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生畸變；當(dāng)兩種 應(yīng)力的綜合作用超過鋼的抗拉強(qiáng) 的加熱規(guī)范 度時 ，則引起工件開裂 畸變 c.對可能產(chǎn)生畸變和開裂的部位采 取預(yù)防性保護(hù)措施 、夾具和裝爐方式， 以減小自重引起的變形 淬火、預(yù)加變形和預(yù)加應(yīng)力淬火等方式 常見的回火缺陷 3. 常見的回火缺陷 缺陷 回火硬度 偏高 回火硬度 偏低 回火硬度 不均 回火畸變 回火脆性 網(wǎng)狀裂狀 回火開裂 表面腐蝕 產(chǎn)生原因 織中有非馬氏體 由回火時消除內(nèi)應(yīng)力而引起 回火時加入速度太快，表面產(chǎn)生多 向拉應(yīng)力 淬火后因未及時回火形成顯微裂 紋，在回火過程中發(fā)展為開裂 工件淬火后表面附有殘鹽 預(yù)防措施 度 ，重新淬火 采用回火校正法校正 采用較緩慢的加熱速度 裂 淬火后及時清洗工件上的殘鹽 心得體會 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識， 也培養(yǎng)了我如何去處理分析一件事情， 如何去做一件事情， 又如何完成一件事情。此次 設(shè)計過 程中，我發(fā)現(xiàn)了我以前搞不懂的東西更加清晰的呈現(xiàn)在我面前，讓我更加了解自 己只是的缺乏，使自己學(xué)習(xí)更加有目的性，更有動力，也讓我知道了熱處理技術(shù) 是一門很有技術(shù)含量、很有發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù)。 現(xiàn)在的天氣很冷，天天都是零下的溫度，老師天天往學(xué)校趕，為我們解決設(shè)計過 程中的難題，連周末也沒有間斷過，這種敬業(yè)的程度在大學(xué)老師中是非常少的。這次實(shí) 習(xí)必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！ 由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指 教 ,我十分樂意接受 你們的批評與指正，本人將萬分感謝。 對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。 這次課程設(shè)計反應(yīng)了我個人對熱處理知識掌握程度以及綜合運(yùn)用知識的能 力，讓我體會了學(xué)以致用、更感覺到收獲自己勞動成果時的喜悅心情，也從 中發(fā) 現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從 事職業(yè)工作前一個必不少的過程． “千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我 深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的 進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實(shí) 地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實(shí)的基礎(chǔ)． 通過這次熱處理課程設(shè)計，本人在多方面都有所提高。 ：回火馬氏體 +殘余鐵素體。 ⑹ 質(zhì)量檢查 齒輪精加工后，最后還要檢查齒輪的外觀表面、滲層深度、硬度、金相 組織等是否達(dá)到設(shè)計的要求。此時的回火組織由馬氏體和碳化物組成 , 稱為回 火馬氏體。所以齒 輪的保溫時間確定為 2h。在 180℃回火能 使 孿晶馬氏體中過飽和的固溶碳原子沉淀析出彌散分布的ε碳化物， 既可以提高 鋼的韌性，又保持了鋼的硬度、強(qiáng)度、耐磨性。 ⑸ 冷卻 速度不足時 組織為馬氏體 +貝氏體，硬度和強(qiáng)度不高，塑性較大。 材料的組織及性能 ⑴ 正常加熱冷卻 工件加熱到 860℃后，保溫一段時間，使之奧氏體化后用油冷卻至室溫，得到馬氏體和殘余奧氏體，具有較高的硬度。當(dāng)溫度繼續(xù)下降，低于 Mf 線后，奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變 結(jié)束，產(chǎn)物為馬氏體和殘余奧氏體，具有較高的硬度，可以達(dá)到 55～ 60HRC 左右。 冷卻過程 齒輪從 860℃冷卻到室溫過程中，以大于臨界冷卻速度迅速冷 卻，獲得要求的組織和性能。 由于零件尺寸不是非常大，比較小，油淬可以達(dá)到淬火臨界冷卻速度，并且油淬 經(jīng)濟(jì)，操作簡單。工件在爐內(nèi)的排布 方式直接影響熱量傳遞的通道，齒輪在爐中的擺布如下圖： 修正系數(shù) K 的值取 所以，淬火加熱時間 τ≒ a?K?D ≒ 155min ≈ 因?yàn)樯郎睾捅禺?dāng)中有滲碳的過程， 所以除去滲碳時間。常 用的經(jīng)驗(yàn)公式為： τ = a?K?D 式中 τ a K D 加熱時間，min； 加熱系數(shù)， min/mm； 裝爐修正系數(shù)； 工件有效厚度， mm。淬火冷卻速度太 快 ,奧氏體向馬氏體組織轉(zhuǎn)變劇烈、體積收縮，引起很大的內(nèi)應(yīng)力，容易造成齒 輪的變形和開裂，由于 20CrMnTi 是合金鋼，淬透性較好，故選擇油冷減小冷卻 速度，防止淬火造成齒輪變形或開裂。過熱時奧氏體的晶粒粗大不僅降低齒輪力學(xué)性能，也容易引起齒 輪的變形和開裂。一般情況下，由于滲碳時工件在高溫下長時間保溫，奧氏體晶粒易粗大，影 響淬火后工件的性能，所以齒輪的材料一般選擇過熱傾向小的本質(zhì) 細(xì)晶粒鋼制 造。但由于殘余奧氏體較軟，塑性較高，借 助微區(qū)域的塑性變形，可以弛豫局部應(yīng)力，延緩裂紋的擴(kuò)展，滲碳層中有 25%～ 30%的殘余奧氏體，反而有利于提高接觸疲勞強(qiáng)度。 一般情況下， 滲碳層深度與滲碳溫度、 滲碳時間的關(guān)系可利用 Harris 公式估算： H = 660e 8287/T t 式中 : H 滲 碳層深， mm； T t 滲碳溫度， K； 滲碳時間， h。 Mn 元素可以改善滲 碳層，有利于滲碳層增厚。 ⑥ 滲碳過程中合金元素的作用 含碳量高的鋼滲碳后的碳濃度梯度較小，滲速緩慢。 c. 滴油管不能傾斜，應(yīng)保持垂直狀態(tài)，以保證滲碳劑能直接滴 入爐膛 內(nèi)。 h. 滲碳過程中，為防止產(chǎn)生炭黑和加速擴(kuò)散，可以通入少量的氨氣。黑圈的厚度即可近似的代表滲碳層 的深度，也用個讀數(shù)放大鏡測量。在滲碳階段結(jié)束前 30~60min，檢查爐前試棒的滲層 深度，以確定降溫的開始時間。 f. 氣體滲碳時，滲劑的消耗量與爐型、裝爐量及滴注劑種類有關(guān)。排氣管的廢氣火焰應(yīng)穩(wěn)定，呈淺黃色，長度在 80~120mm 之間，無黑煙和火星。因此，擴(kuò)散速 度直接影響到整個滲碳過程的周期。在吸碳期間，需要煤油 收階段是 提供足夠的活性碳原子，有利于工件表面對碳 原子的吸收，活性碳原子少了的話 會使工件表面含碳量降低，活性碳原子太多，則多余的碳原子又會結(jié)合成分子溢 出，形成炭黑，影響滲碳的正常進(jìn)行。 主要分為三個階段：滲碳介質(zhì)的分解、工件對碳原子的吸收、碳原子的擴(kuò)散。當(dāng)?shù)稳霛B碳劑時，應(yīng)打開排氣孔進(jìn)行