【正文】 下，可是齒輪產(chǎn)生彎曲疲勞破壞，破壞形式是斷齒。 ④齒輪工作時(shí)，還會(huì)承受強(qiáng)烈的沖擊載荷。 輪齒折斷。 性能要求 ，在脈動(dòng)彎曲應(yīng)力作用下， 可是齒輪產(chǎn)生彎曲疲勞破壞，因此機(jī)床齒輪應(yīng)具有高的疲勞極限和高的抗彎強(qiáng)度。 ，會(huì)摩擦生熱，使齒輪在較高的溫度環(huán)境下工作，因此齒輪應(yīng)具有一定的高溫下的高強(qiáng)度和精度。 ③作為基體組織的鐵素體是從淬火馬氏體轉(zhuǎn)變而成的，晶粒細(xì)小，使剛的冷脆傾向大大減小。 它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。 圖 1 機(jī)床齒輪零件圖 加工工藝流程 40Cr 鋼制造機(jī)床齒輪熱處理工藝設(shè)計(jì)的熱加工工藝流程 經(jīng)過(guò)許多次改進(jìn)形成如下的工藝流程 : 下料→鍛造→預(yù)備熱處理 (正火 )→粗加工→精加工→粗銑齒→最終熱處理（淬火 +高溫回火）→精銑齒→成品。 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3 設(shè)計(jì)說(shuō)明 7 Mn 是良好的脫氧劑和脫硫劑。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈服比 (σ s/σ b),以及疲勞強(qiáng)度和疲勞比 (σ 1/σ b)；硅含量超過(guò) 3％時(shí)顯著降低鋼的塑性和韌性；改善鋼的耐磨性能等。 40Cr 鋼的熱處理工藝分析： ①由于 40Cr 鋼的含碳量為 %～ %，對(duì)于齒輪這種要求剛強(qiáng)度和高耐磨的特性，那么 40Cr 鋼最重要的就是提高其硬度和耐磨性。加熱溫度過(guò)低先共析鐵素體未能全部溶解而達(dá)不到細(xì)化晶粒的作用，加熱溫度過(guò)高會(huì)造成晶粒粗化惡化鋼的力學(xué)性能，因此選 870℃。長(zhǎng)方體工件的高和攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3 設(shè)計(jì)說(shuō)明 8 寬小者為其有效厚度 。 淬火 +高溫回火熱處理工藝 ①淬火 淬火是將鋼加熱至臨界溫度點(diǎn) Ac3 或 Ac1 以上一定的度，保溫后以大于臨界冷卻速度的速度冷卻得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝叫做淬火。 40Cr 鋼的回火溫度為 520℃。工件淬火后，硬度高，脆性大，為了獲得對(duì)工件要求的性能，可以用回火溫度調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的塑性、強(qiáng)度和硬度。達(dá)到較穩(wěn)定狀態(tài)，以便在以后的使用過(guò)程中不發(fā)生變形。不得有裂紋及碰傷，表面不得有銹蝕，具體如下： 工件變形檢查 根據(jù)圖樣技術(shù)要求檢查工件的撓曲變形、尺寸及幾何形狀的變化。當(dāng)表面硬化層深度大時(shí)，各壓痕中心的距離可以大一些，但在接近極限硬度區(qū)域附近，仍應(yīng) 保持壓痕中心之間的距離為 。） 硬度檢查 在淬火后檢查包括淬硬層表面及心部硬度，一般用洛氏硬度 HRC 標(biāo)尺測(cè)量。 ①氧化：是指鋼的表面與加熱介質(zhì)中的氧、氧化性氣體、氧化性雜質(zhì)相互作用形成氧化鐵的過(guò)程。在 570 度以下氧化膜則由比較致密的 Fe3O4 所構(gòu)成，由于處于工件表面的這種氧化膜結(jié)構(gòu)致密，與基體結(jié)合牢固，氧原子難以繼續(xù)滲入，故氧化的速度比較緩慢。 為了防止氧化、脫碳，根據(jù)工件的技術(shù)要 求和實(shí)際情況，可以采用保護(hù)氣氛加熱、真空加熱，以及用工件表面涂料包裝加熱等方法。過(guò)熱的工件幾乎不能防止淬火裂紋產(chǎn)生。 有過(guò)熱缺陷的工件，可先進(jìn)行一次細(xì)化組織的正火或退火，然后再按正常規(guī)范重新淬火。 最常見(jiàn)的淬火裂紋有縱向裂紋、橫向裂紋、網(wǎng)狀裂紋和應(yīng)力集中裂紋幾種。 ①熱處理工藝：如過(guò)熱、脫碳、冷速過(guò)快、冷卻操作不當(dāng)、淬火后未及時(shí)回火等。為了防止淬火裂紋，首先應(yīng)改善零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性，并正確選用鋼材。這種裂紋是延遲發(fā)生的淬火裂紋，其形狀與淬火裂紋相同。 防止方法是在回火時(shí)緩慢加熱，并使回火溫度緩慢冷卻?；鼗鸫嘈裕卿摰囊环N熱處理特性，而不是熱處理缺陷。因此，除制定合理的淬火工藝外，同時(shí)還必須設(shè)法減小淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂。 調(diào)制鋼在加熱后，必須經(jīng)過(guò)預(yù)備熱處理降低硬度，以利于切削加工，預(yù)備熱處理還可以消除加工缺陷，改善組織委淬火做好準(zhǔn)備。通過(guò)調(diào)質(zhì)處理，得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織，使齒面有足夠的硬度和耐磨性，芯部有一定的強(qiáng)度和韌 性。 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 7 熱處理工藝卡及參考文獻(xiàn) 16 7 熱處理工藝卡片 零件名稱(chēng)： 機(jī)床齒輪 熱處理工藝卡 處理要求： 下料、鍛造、預(yù)備熱處理 (正火 )、機(jī)械加工、淬火 +高溫回火、精銑、成品 熱處理技術(shù)要求： 恰當(dāng)控制溫度和時(shí)間 硬度： 大于等于 170HBW 材料： 40Cr 鋼 工序號(hào) 名稱(chēng) 設(shè) 備 工具 裝 料 工 藝 規(guī) 范 冷 卻 備 注 工具數(shù) 量 一工具裝數(shù)量 / 件 溫度 /℃ 加熱時(shí) 間 保溫時(shí) /h 間 合計(jì) 介質(zhì) 溫度 /℃ 1 鍛造加熱 1000~1050 爐冷 2 正火 870 2h 1h 3h 空氣 3 淬火 850 80min 12 23h 油 4 高溫回火 520 1h 35 5 6 7 8 9 10 更該日期 更改 單號(hào) 更改 標(biāo)準(zhǔn) 更改者 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 7 熱處理工藝卡及參考文獻(xiàn) 17 參 考 文 獻(xiàn) [1]夏立芳主編 .金屬熱處理工藝學(xué) .哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2021 [2]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理分會(huì) .熱處理工程師手冊(cè)［Ｍ］．機(jī)械工業(yè)出版社． 2021．第一版 . [3]張玉庭主編 .熱處理技師手冊(cè)［Ｍ］．機(jī)械工業(yè)出版社． 2021．第一版 [4]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì) .熱處理手冊(cè)［Ｍ］．機(jī)械工業(yè)出版社． 2021．第三版 . [1]張士林 ,任頌贊 .簡(jiǎn)明鋁合金手冊(cè) [M].上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 , 2021. 潘復(fù)生 ,張丁非 .鋁合金及其應(yīng)用 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2021. 中國(guó)有色金屬工業(yè)年鑒編輯委員會(huì) .中國(guó)有色金屬工業(yè)年鑒 [M].北京 :中國(guó)有色金屬工業(yè)年鑒編輯委員會(huì) , 2021. [5]王運(yùn)炎 .機(jī)械工程材料 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021. [6]趙忠 .金屬材料及熱處理 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , [8]周鳳云 .工程材料及應(yīng)用 .武漢 :華中科技大學(xué)出版社 , 2021. [10]樊東黎 .熱處理技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021, 4. [11]雷廷權(quán) .金屬熱處理工藝方法 500種 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1998, 10. [12]秦啟泰 .應(yīng)用熱處理 .金盾出版社 ,1997, 2. 。 40Cr 鋼調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)淬火加低溫回火后，其韌性與碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)。 最終熱處理為調(diào)質(zhì)，碳鋼淬火溫度為 AC3+(30~50)攝氏度，合金鋼可適當(dāng)提高淬火溫度，淬火溫度 T=830~850（℃），選 850℃，采用油冷的冷卻方式；調(diào)質(zhì)淬火時(shí)，要求工件整個(gè)截面淬透，使工件得到以細(xì)針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。內(nèi)應(yīng)力有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種，它們的成因和作用是不同的。 回火脆性一般有兩類(lèi)，第一類(lèi)是低溫回火脆性，鋼在 250400 度范圍內(nèi)產(chǎn)生，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法通過(guò)改變工藝操作來(lái)消除，只能盡量避免在此溫度范圍內(nèi)回火，或改用等溫淬火工藝來(lái)代替淬火加回火；第二類(lèi)是高溫回火脆性，某些合金鋼在 450575 度回火，或在稍高溫度下回火后緩慢冷卻，出現(xiàn)了沖擊韌度下降的現(xiàn)象，這類(lèi)已脆化的鋼再次重新加熱至預(yù)定的回火溫度，然后快冷至室溫，脆性消失，所以也叫可逆 回火脆性?；鼗鸷笥捕炔蛔阒饕?