【正文】 此主軸的性能要求是高硬度，足夠的韌性及疲勞強度，強度和形狀畸變要求。通過該課程設計，可使學生在綜合運用所學專業(yè)基礎理論和專業(yè)知識能力方面得到訓練，學會獨立分析問題和解決問題的方法，提高工程意識和工程設計能力。 熱處理工藝是整個機械加工過程種的一個重要環(huán)節(jié)，它與工件設計及其它加工工藝之間存在密切關系。 零部件用鋼的分析 相關鋼種化學成分的作用 （ 1） 20CrMnMo 表 1. 20CrMnMo 的化學成分 C Si Mn Cr Mo P,S Ni Cu ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ 化學成分作用： A. 碳（ C）的影響 7 從 鐵碳平衡圖中，我們能清楚的看到，鋼隨著含碳量的增加，鋼的基本組織不同，而且在加熱與冷卻時，組織轉變的溫度也不相同。并使它在油中便能淬硬。他降低鋼的 Ac1 和 Ac3 而使鋼在熱處理時的溫度有所降低。在鋼中加入 %的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。它主要與鋼的含碳量有關，更確切的是說是它取決于淬火后馬氏體中的含碳量，馬氏體中的含碳量越高鋼的淬硬性越高。 加工中心主軸 根據(jù)使用性能要求表面耐磨 ,所以要對 20CrMnMo 鋼進行表面滲碳處理 ,滲碳淬火后表面得到高碳馬氏體 , 具有較高的硬度和耐磨性。 10℃ 油冷 低溫 回火 160177。 2) 消除切削加工后的組織硬化現(xiàn)象和去除內應力。工件加熱保溫時間與加熱介質，材料成分，爐溫，工件的形狀和大小，裝爐量和裝爐量等因素有關。 9 正火組織 細珠光體＋鐵素體 。對于薄層滲碳，溫度可以降到 880℃ ~900℃ ，而對于深層滲碳（大于 5mm）溫度往往提高到 980℃ ~1000 ℃ （主要是縮短滲碳時間）。 6 滲碳后的組織 表面：碳化物 +珠光體＋鐵素體 心部：珠光體＋鐵素體 7 滲碳工藝曲圖 圖為 RQ3759井式滲碳爐的工藝圖 8 滲碳過程中注意的問題 （ 1） 滲碳過程中，通常可借助觀察排出廢氣的火苗，判斷爐內的氣氛。10 ℃ 依據(jù)：亞共析鋼淬火加熱溫度選用 AC3+（ 30～ 50℃），這樣既保證充分奧氏體化，又保持奧氏體晶粒的細小。 所以得到保溫時間是 。 回火可以在 A1 下很寬的溫度范圍內進行，鋼的性能也可以在很寬的范圍內變化，因此，回火是調整鋼制零件的性能以滿足使用要求的有效手段 。所以軸的保溫時間確定為 。 10℃ 870177。3保溫材料 。與電爐控制柜配合使用可型 號 功率 /kw 電壓 /v 相數(shù) 最高工作溫度/℃ 爐膛尺寸（ 直徑 深度 ）/mm 爐溫 890℃時的指標 空爐損 耗功率/kw 空爐升溫時間/h 最大裝載量 /kg RJ2 (RJ2□) RJ2409 40 380 3 950 φ 600800 ≤ 9 ≤ 350 RJ2556 55 380 3 650 φ 700900 24 自動控制及自動記錄電爐的溫度其結構主要由爐體、加熱元件和溫控系統(tǒng)組成。當需將爐蓋升起時，只要開動液壓裝置，爐蓋即徐徐上升；如需爐蓋下降，只要旋松液壓裝置中內螺紋截止閥，爐蓋即緩緩下降。 26 圖 46 圖 47 底面一圓 實 盤， 中間兩個 圓盤 帶通孔若干，中間用軸， 根據(jù) 工件大小， 爐子條件 ，可以 做 2 層，增大裝爐量 。 d. 金相組織： 馬氏體、殘余奧氏體及少量小條狀碳化物。綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實際知識進行一次 齒輪熱處理工藝 設計的實際訓練 ， 從而培養(yǎng)和提高 個人 獨立工作能力，鞏固 熱處理 等課程所學的內容，掌握 了熱處理 的 一些方法和步驟，掌握基本 技能， 懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案 ，提 高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。此次的課程設計過程是一個能鍛煉我自己動手能力的一個很好的機會。 用金相顯微鏡看金相組織。 27 表 47 R 0 66 132 198 X 0 6 12 18 注 R:距離圓心的距離； X:以 R作圓后，可沿著周長作小圓的個數(shù)；小圓與小圓的間距為 6mm。 RQ 系列電爐的 液體滴入系統(tǒng)備有可進行三種液體同時滴入的滴量器，并可通過流量計及針形閥控制其流量。保溫層采用硅酸鋁耐火纖維、硅藻土（或蛭石粉）散料結構，以提高爐體保溫性能。5電熱元件 。 10℃ 160177。 10℃回火 空冷 時間 /h 22 總的熱處理工藝曲線 熱處理總工藝曲線見圖 319 圖 319 熱處理總工藝曲線 輔助工序方案 （ 1） 噴砂：運用噴砂機，將砂流沖到工件表面，利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化機體表面的過程，由于磨料對工件表面的沖擊 和切削作用，使工件表面的機械性能得到改善，提高工件的抗疲勞性， 使工件顯得更加美觀，精細。10 ℃ 依據(jù)：低溫回火時，馬氏體發(fā)生分解，析出ε碳化物而成為馬氏體，淬火內應力得到部分消除，淬火時產的微紋也大部分得到愈合，因此低溫回火也可以在很 20 少降低硬度的同時使鋼的韌性明顯提高。 10℃淬火 溫度/℃ 30min 單液油淬 時間 /h 19 LAN15(10 號機械油 )的冷卻能力見表 315 表 315 10 號機械油的冷卻能力 特性溫度 /℃ 特性時間 /s 800～ 400℃冷卻 /s 460 依據(jù)：該冷卻介質冷卻能力適中適合 20CrMnMo 小件零件的淬火工藝處理。 在具體的生產條件下，淬火加熱時間常用經驗公式計算，通過實驗最終確定。火苗長 100~200mm，爐內壓力為 200~300pa。通常滲碳的溫度選擇要根據(jù)滲層的深度 確定。具體是 將含碳 (~)的鋼放到碳勢高的環(huán)境介質中，通過讓活性高的碳原子擴散到鋼的內部 ,形成一定厚度的碳含量較高的滲碳層 ,再經過淬火和回火，使工件的表面層得到碳含量高的 M，而心部因碳含量保持原始濃度而得到碳含量較低的 M，提高表面層的耐磨性 (碳含量高的 M)，同時保持心部有高的耐沖擊能力，即強韌性。合金結構鋼選擇 750~900℃ 井 式電阻爐加熱的保溫時間系數(shù)α選為， 裝爐系數(shù) K一般選擇 。 2． 加熱溫度 加熱溫度： 870177。對于20CrMnMo 鋼而言，正火可以細化晶粒，使組織均勻化，消除切削加工后的組織硬化現(xiàn) 象和去除內應力。接著 需要表面硬度，發(fā)揮 結構 鋼優(yōu)越的機械性能，常將 結構 鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度 。 鋼材的組織性能（硬度、強度、耐磨性、塑韌性等）與各種熱處理工藝的關系 從鐵碳合金相圖來看 , 20CrMnMo 鋼屬于亞共析鋼 , 緩慢冷卻到室溫后的組織為鐵素體 + 珠光體 。 Ni能強化鐵素體，降低鋼的 Ac1 和 Ac3點，從而使熱處理時的退火、正火、淬火的加熱溫度有所降低?？梢詼p少鋼在淬火時的變形和增加鋼的強度和硬度。使鋼的奧氏體不穩(wěn)定區(qū)域變?yōu)?700500℃和 400250℃。所以熱處理時其機械性能幾乎不發(fā)生影響。 3 目 錄 前言 一．熱處理工藝課程設計的目的………… ………………………………………… 5 二 ．熱處理工藝課程設計的任務…………………………………………………… 5 三．熱處理工藝課程設計 設計內容和步驟 ………………………………………… 5 ，鋼種和技術要求 ………………………………………… …… 5 零部件的工作條件、破壞方式和性能要