【正文】 光，打硬度時(shí)零件應(yīng)放平，使被測零件的被測面垂直于壓的軸線。 因?yàn)橛捕扰c強(qiáng)度的關(guān)系成正比 ,所以有效硬化層深度法可直接地反映出滲碳件的機(jī)械性能 ,是控制齒輪滲碳層最準(zhǔn)確的方法。 控制措施： 通過完全退火或重新正火使晶粒細(xì)化完全消除。 控制措施： 減少滲碳劑供給量，延長擴(kuò)散時(shí)間、降低預(yù)冷溫度，采用較低的溫度進(jìn)行重新加熱淬火或深冷處理。 減少淬火畸變的途徑： 1）采用合理的熱處理工藝 ； 2）合理設(shè)計(jì) ； 3）合理的鍛造和預(yù)先熱處理等等。 ②通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我知道，模具的設(shè)計(jì)和制造只有一些理論知識(shí)是不行的，任何模具的設(shè)計(jì)都要有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)才可 以設(shè)計(jì)出更合理的模具。 在設(shè)計(jì)的過程中 我 翻閱了大量的 參考書及手冊，讓我對一些參數(shù)有一個(gè) 全新的更深的 認(rèn)識(shí)。或加快冷卻速度，使深層全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體加殘余奧氏體。 （ 4） 心部鐵素體量過多 原因：預(yù)冷溫度過低或一次加熱淬火溫度遠(yuǎn)低于心部的 Ac1。 （ 2） 粗大魏氏 組織 原因 。中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 共 29 頁 金相法是將試樣經(jīng)等溫退火得到平衡組織 ,在光學(xué)顯微鏡下放大倍測量 ,滲碳層深度 相當(dāng)于原始組織至表面距離。注意硬度檢查的位置，應(yīng)在零件的主要部位，根據(jù)工藝流程或由檢驗(yàn)人員確定，一般為 13 處，每處不少于三點(diǎn)，但必須注意，不得破壞工作面。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 20 頁 共 29 頁 表 20 常用矯正設(shè)備及適用范圍 【 18】 圖 6 單柱式液壓矯直機(jī) 9 檢驗(yàn)設(shè)備及方法選擇 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 21 頁 共 29 頁 外觀 正火與退火后工件表面不能有裂紋及傷痕等缺陷。 一般清洗機(jī)常用于清除殘油和殘鹽，可分為間歇式和連續(xù)式兩種：前者有清洗槽、室式清洗機(jī)、強(qiáng)力加壓噴射式清洗劑等；后者有傳送帶式清洗機(jī)及各類生產(chǎn)線、自動(dòng)線配置的懸掛輸送鏈?zhǔn)?、鏈板式、推桿式和往復(fù)式等各類專用清洗設(shè)備。 ③符合使用要求：保證裝卸零件方便和操作安全。 表 17 中溫箱式電阻爐產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 【 15】 表 18 1200℃箱式電阻爐產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 【 16】 （ 1）根據(jù)零件的尺寸和加熱溫度條件，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)方式，高溫回火、淬火及低溫回火選擇 RX3459 型號(hào)的箱式電阻爐。 目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火 殘留應(yīng)力 和脆 性 ， 回火后得到 回火馬氏體 ， 力學(xué)性能： 58～64HRC，高的硬度和耐磨性。為保證整個(gè)截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強(qiáng)的 淬火介質(zhì) ，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。 對于形狀復(fù)雜、畸變要求較嚴(yán)格的高合金工具鋼，可以采用多次分級(jí)淬火。 高溫下鋼的狀態(tài)處在 單相奧氏體 (A)區(qū)內(nèi)，故稱為完全淬火。滴注式可控氣氛滲碳一般采用兩種有機(jī)液體同時(shí)滴入爐內(nèi)，一種液體產(chǎn)生的氣體碳勢較低，作為稀釋氣體；另一種液體產(chǎn)生的氣體碳勢較高， 作為富化氣，改變兩種液體的滴入比例，可使零件表面含碳量控制在要求的范圍內(nèi)。 表 8 強(qiáng)滲時(shí)間、擴(kuò)散時(shí)間及滲碳層深度 【 10】 要求的滲層深度 /mm 不同溫度下的強(qiáng)滲時(shí)間 強(qiáng)滲后的滲層深度 /mm 擴(kuò)散時(shí)間/h 擴(kuò)散后的滲層深度/mm （ 920177?？蓞⒖冀?jīng)驗(yàn)公式加以確定： Tn=Kn+AnD 式中 Tn—— 回火時(shí)間（ min） 、 Kn—— 回火時(shí)間基數(shù) 、 An—— 回火時(shí)間系數(shù) 、 D——工件有效厚度（ mm） , Kn和 An推薦值見 下 表 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 共 29 頁 表 6 Kn及 An推薦值 【 9】 由上表可知。 通過淬火與不同溫度的 回火 配合，可以大幅度提高金屬的強(qiáng)度、韌性及疲勞強(qiáng)度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合 機(jī)械性能 ）以滿足不中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 29 頁 同的使用要求。稀土滲碳方法是主要的一種催滲方法，應(yīng)用的比較多，工藝成熟，高溫滲碳一般情況下很少采用。故退火與正火同 樣能達(dá)到零件性能要求時(shí)，盡可能選用正火。因此在淬火加熱之前，需先進(jìn)行一次高溫回火，使馬氏體和殘余奧氏體分解為回火索氏體，降低基體中碳、鉻的含量。機(jī)加工是指通 過加工機(jī)械精確去除材料的加工工藝。 20Cr2Ni4A 的化學(xué)成分 、相變點(diǎn) 及合金元素作用 鋼 的化學(xué)成分 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 29 頁 表 1 20Cr2Ni4A 的化學(xué)成分 【 2】 牌號(hào) 化學(xué)成分（ %） C Si Mn S P Cr Ni 20Cr2Ni4A ～ ～ ～ ≤ ≤ ～ ～ 20Cr2Ni4A 的相變點(diǎn) 表 2 20Cr2Ni4A 的相變點(diǎn) 【 3】 相變點(diǎn) Ac1 Ac3 Ar1 溫度 /℃ 720 780 575 化學(xué)元素作用 C元素：提高屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性，降低塑性、沖擊性以及耐大氣腐蝕 能力。該鋼淬火低溫回火或高溫回火后都具有良好的綜合力學(xué)性能，鋼的低溫韌性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，當(dāng)硬度為 HB260～ 320 時(shí)，相對切削加工性為 60%～ 70%。 為滿足以上 條件 初步確定符合要求的 材料為滲碳軸承鋼 【 1】 。 零件 的服役條件 、失效形式及性能要求 （ 1）服役條件： 螺旋錐齒輪是石油鉆機(jī)中的主要傳動(dòng)零件，是一種可以按穩(wěn)定傳動(dòng)比平穩(wěn)、 低噪音傳動(dòng)的傳動(dòng)零件。通過這一環(huán)節(jié) ， 可以使我們初步掌握典型零部件生產(chǎn)工藝過程；掌握典型零件的選材、熱處理原則和工藝制定原理；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課及專業(yè)課程多方面的知識(shí)去認(rèn)識(shí)和分析零部件熱處理生產(chǎn)過程的實(shí)際問題，培養(yǎng)解決問題的能力。零件分析是認(rèn)識(shí)零件的過程，是確定零件表達(dá)方案的前提，一個(gè)好的視圖表 達(dá)方案離不開對零件的全面、透徹、正確分析。 任何一種熱處理工藝都不是絕對的完美，所以經(jīng)熱處理后的材料會(huì)有不同程度的缺陷，對零件的缺陷進(jìn)行分析也也是零件設(shè)計(jì)必不可少的步驟。螺旋錐齒輪 因?yàn)槟Σ粱蚴褂枚斐?磨損 ； 隨工作時(shí)間越來越長 在 齒輪 表面部地區(qū)出現(xiàn)縱深發(fā)展的腐蝕小孔，其余地區(qū)不腐蝕或腐蝕輕微，這種腐蝕形態(tài)叫點(diǎn)蝕 ； 隨工作時(shí)間的增長齒輪產(chǎn)生斷裂失效。調(diào)制處理后有較高的疲勞極限個(gè)抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。 （ 3） 20Cr2Ni4A 是優(yōu)質(zhì)合金鋼 有良好的力學(xué)性能 ，強(qiáng)度高 有良好的心部硬度 ，韌性 好有有良好的抗沖擊性能及熱變形性能， 淬透性好 有良好的滲碳淬火性能 。 S元素 :使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，改善切削加工性。 初步確定加工路線 根據(jù) 20Cr2Ni4A 材料的性能以及技術(shù)要求，可初步確定其加工路線為： 下料→鍛坯→ 預(yù)備熱處理 →高溫回火→車齒坯→粗、精銑齒→滲碳→高溫回火→淬火 +低溫回火 → 噴丸→磨端面及孔→磨齒→成品。 （ 9）噴丸、磨端面及孔和磨齒的作用： 完成各主要表面的最終加工 ,使零件的加工精度和加工表面質(zhì)量達(dá)到圖樣規(guī)定的要求。 所以在此選用正火對鋼進(jìn)行預(yù)備熱處理。一些新型滲碳方法在簡化熱處理工藝的同時(shí)也改善了齒輪的質(zhì)量。 正火 加熱 時(shí)間 金屬材料和鐵制品加熱所需時(shí)間包括從室溫到爐溫儀表指 示達(dá)到所需溫度的升溫時(shí)間、爐料表面和心部溫度均勻所需的均熱時(shí)間以及內(nèi)外達(dá)到溫度后為了完成相變所需的保溫時(shí)間三個(gè)部分。 而高溫回火保溫時(shí)間一般為 ，則高溫回火總加熱時(shí)間為 5h。10)/℃ 40min 30min 20min 1 1h 30min 2h 1h ,55 2 注：若滲碳后直接降溫淬火，則擴(kuò)散時(shí)間應(yīng)包括降溫及降溫后停留的時(shí)間。因此在淬火加熱之前，需先進(jìn)行一次高溫回火，使馬氏體和殘余奧氏體分解為回火索氏體，降低基體中碳、鉻的含量。在實(shí)際生產(chǎn)中，只有大型工件或裝爐量很多情況下，才把升溫時(shí)間和保溫時(shí)間分 別進(jìn)行考慮，一般情況下把升溫時(shí)間和保溫時(shí)間統(tǒng)稱為淬火加熱時(shí)間。現(xiàn)在改進(jìn)為在略低于 Ms 點(diǎn)的溫度分級(jí)。 為了保證獲得優(yōu)異的性能，應(yīng)采用油作為淬火介質(zhì)。 高溫回火、淬火及低溫回火溫度均不超過 950℃，可以選用中溫箱式電阻爐。 表 19 井式氣體滲碳爐的技術(shù)數(shù)據(jù) 【 17】 根據(jù)零件尺寸和正火溫度，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)方式，滲