【正文】 以上 40~60℃，保溫一段時(shí)間后，從爐中取溫 度 ℃ 加熱 保溫 空冷 11 出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。 從該材料 CCT 圖可 看出，隨著過(guò)冷奧氏體冷卻 方式的不同，得到的最終組織產(chǎn)生很大差異。數(shù)控車(chē)床加工的高效率還大大減少了設(shè)備數(shù)量，經(jīng)濟(jì)性好。 該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼，冷擠壓、滲碳淬硬鋼。 零件設(shè)計(jì)：試樣為外徑 100mm 的小齒輪。 設(shè)計(jì)材料及 零件 要求 零件：高速、輕載或高速、中載，有沖擊的小齒輪； 要求：滲碳 ,淬火 ,低溫回火 ,HRC56— 62； 大?。和鈴?100mm； 材料： 20 鋼。 ，文字通順簡(jiǎn)練，字跡工整，圖表清晰。 技術(shù)文件的能力。熱處理不僅對(duì)鍛造機(jī)械加工的順利進(jìn)行和保證加工效果起著重要作用，而且在改善或消除加工后缺陷，提高工件的使用壽命等方面起著重要作用。 第四章 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。為獲得理想的組織與性能，保證零件在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量穩(wěn)定性和使用壽命，就必須從工件的特點(diǎn)﹑要求和技術(shù)條件，認(rèn)真分析產(chǎn)品在使用過(guò)程中的受力狀況和可能失效形式，正確選擇材料；再根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模﹑現(xiàn)場(chǎng)條件﹑熱處理設(shè)備提出幾種可行的熱處理方案，最后根據(jù)其經(jīng)濟(jì)性﹑方便性﹑質(zhì)量穩(wěn)定性和便于管理﹑降低成本等因素，確定出一種最佳方案。 。 設(shè)計(jì)步驟 。 6 第二章 材料選擇 及 基本參數(shù) 熱處理零件的選材原 則 使用性原則 使用性原則是零件在使用中應(yīng)該具有的性能，這是保證零件完成規(guī)定功能的必要條件。 齒輪主要用 于傳遞扭矩和調(diào)節(jié)速度，其工作時(shí)的受力情況是 ： ，齒根承受很大的交變彎曲應(yīng)力； ，啟動(dòng)或嚙合不均時(shí)，齒根承受一定沖擊載荷； ，承受很大的接觸壓應(yīng)力及摩擦力的作用。該鋼強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好。 滾、插齒： 加工齒部所用設(shè)備采用普通滾齒機(jī)和插齒機(jī)，調(diào)整維護(hù)方便 。 10 時(shí)間 /h 熱處理工藝制度 的制定 因?yàn)?20 號(hào)鋼屬于低碳鋼，所以預(yù)先熱處理采用正火處理，否則硬度太低，機(jī)加工發(fā)黏。其目的是在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，降低材料的硬 度，為接下來(lái)的加工做準(zhǔn)備。 ? 冷卻方法 由《熱處理工藝規(guī)范與數(shù)據(jù)手冊(cè)》選擇 20 鋼預(yù)先熱處理的冷卻方式為靜止在空氣中冷卻。 20 鋼表面滲碳工藝的制定 滲碳是目前機(jī)械制造工藝中應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)熱處理方法，其工藝特點(diǎn)是將低碳鋼或低碳合金鋼零件在增碳的活性介質(zhì)（滲碳劑）加熱到高溫，使碳原子滲入表面層，繼之以淬火并低溫回火，使零件表層與心部具有不同成分、組織與性能。 冷卻方法：出爐空冷， 滲碳過(guò)程以后 20 鋼的 表面硬度 60HRC。加熱時(shí)間和保溫時(shí)間一共由三部分組成：①升溫時(shí)間；②透熱時(shí)間；③組織轉(zhuǎn)變時(shí)間。為此，可根據(jù) C 曲線(xiàn)圖（如圖 8 所示），使淬火工作在過(guò)冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍（ 650～ 550℃）進(jìn)行快冷（即與 C 曲線(xiàn)的“鼻尖”相切），而在較低溫度（ 300～ 100℃）時(shí)冷卻速度則盡可能小些。所以必須進(jìn)行低溫回火處理。這是由于此溫度下僅有碳原子的偏聚而無(wú)析出。零件滲碳后碳原子大量融入奧氏體中，大大提高了過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性， Ms 點(diǎn)顯著降低，溶入的 C越多，滲碳后工件的后續(xù)熱處理難度也越大。滲碳過(guò)程以后 20 鋼的表面硬度 60HRC。通過(guò)回火使工件內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，穩(wěn)定組織和工件的尺寸精度。在井式爐中滲碳后直接出爐淬火，工件會(huì)氧化和脫碳，對(duì)隨后不加工使用零件的質(zhì)量有顯著影響。尺寸大致相同的條狀馬氏體定向平行排列，組成馬氏體束或馬氏體區(qū)域，在區(qū)域與區(qū)域之 間位向差較大，一顆原始的奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個(gè)不同取向的區(qū)域。通常爐膛前端溫度較低。所以當(dāng)工件在可控氣氛中加熱滲碳，并在同一設(shè)備中淬火，克服了加熱和淬火分離在兩個(gè)設(shè)備中進(jìn)行的缺點(diǎn)，減小了齒輪的氧化和脫碳，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又改善了勞動(dòng)環(huán)境和減少了環(huán)境污染。 注意事項(xiàng) 。 選定 20 鋼的回火溫度為 150— 200℃。 第四章 心得體會(huì) 從零件的選材到加工工藝設(shè)計(jì)、熱處理工藝設(shè)計(jì)（加熱速度、加熱時(shí)間、保溫時(shí)間、冷卻方式）再到各個(gè)工藝所需設(shè)備的選擇，我初步學(xué)會(huì)了如何使用熱處理相關(guān)工具書(shū)找到自己所需要的資料， 對(duì)熱處理這門(mén)課程有了更加系統(tǒng)、全面、深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)自己也是一種能力上的培養(yǎng)。 參考文獻(xiàn) [1]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì)編 熱處理手冊(cè)（熱處理設(shè)備和功輔材料） 第四版 機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 楊文杰 宋春梅 編 . 金屬材料熱加工設(shè)備 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [3] 李國(guó)彬編 熱處理規(guī)范與數(shù)據(jù)手冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 [4] 樊東黎 徐躍明 佟曉輝編 熱處理技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè) 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 24 工藝卡片填寫(xiě) 通用熱處理工藝卡 零件名稱(chēng)：齒輪 熱處理工藝卡片 處理前要求：要求工件潔凈，形狀無(wú)突變，并且對(duì)厚度小的地方采用石棉防護(hù)。然后在空氣中冷卻至室溫。前室在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求時(shí)盡量較小，前室內(nèi)不應(yīng)存在易存氣體的死角， 從加熱室至前室的過(guò)道應(yīng)在中間門(mén)下部。 22 密封箱式爐型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 最大裝爐重量 /kg 爐內(nèi)有效尺寸（長(zhǎng)寬 高） /mm 最高使用溫度 /℃ 額定加熱功率 /kw 淬火油槽體積 / 3m 油槽加熱功率 /kw 油槽使 用溫度 /℃ UBE—200 200 300760350 950 48 18 150 UBE—400 400 600900600 950 63 24 150 UBE—600 600 7601200600 950 82 30 150 UBE—1000 1000 7601200800 950 120 48 150 根據(jù)零件尺寸特點(diǎn)及加工性能要求可知，選擇型號(hào) UBE— 200 的密封箱式爐即可符合生產(chǎn)加工要求。根據(jù)形狀、尺寸以及生產(chǎn)批量選擇型號(hào)為 RX3— 15— 9 的中溫箱式電阻爐作為該凹模的正火熱處理設(shè)備。 熱處理設(shè)備選擇 預(yù)備熱處理設(shè)備的選擇 ? 正火設(shè)備的選擇 在本設(shè)計(jì)中的零件形狀為圓柱形，形狀規(guī)則且比較小，其預(yù)備熱處理的目的為改善零件硬度和韌度，防止零件機(jī)加工發(fā)黏，還有 細(xì)化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織，為后續(xù)機(jī)加工做準(zhǔn)備。 經(jīng)不同冷卻速度的硬度 水冷后的組織 油冷后得到的組織 由上圖可知，水冷和油冷均得到了細(xì)小的馬氏體組織。 固體法：效率低，勞動(dòng)條件差，表面碳濃度難控制，但對(duì)加熱爐要求低，易于操作。 ①加熱速度 ：加熱速度與正火時(shí)的加熱速度相同，加熱速度選擇為 90～100℃ /h。 滲碳工藝的制定 固體滲碳法原理：滲劑置于鑄鐵、低碳鋼 或耐熱鋼罐中，工