【正文】 間或工件與料框間的 間隙應(yīng) 大于 5mm，層與層之間也可用絲網(wǎng)隔開，以保證滲碳氣氛的流通，使?jié)B碳層均 勻。當(dāng)問到超過 Ac3 線時，會發(fā)生鐵素體與奧氏體之間 的相互轉(zhuǎn)變。開始加熱，并啟動風(fēng)扇。 d. 滲碳階段 滲碳階段。第三階段擴散階 擴散階 段工件表面吸收了活性碳原子，碳濃度大大提高，沿著碳梯度的下降逐漸向內(nèi)部 滲入，完成工件表面的碳成分的變化。 e. 使用 RQ 系列氣體滲碳爐進行滲碳時，推薦采用煤油與甲醇作滴注 劑，并保持清 潔，使用時，根據(jù)滲碳過稱各階段的碳勢需要，以兩者不同的比例 分別滴入。斷口 目測法是將滲碳試棒從爐中取出，淬火后打斷，觀察斷口，滲碳層呈白色瓷狀， 未滲碳部分為灰色纖維狀，交界處的碳的質(zhì)量分數(shù)月為 %，用讀數(shù)放大鏡測 量表面至交界處的厚度。 ⑤操作過程中的注意點 a. 滲碳工件表面不得有銹蝕，油污及其他污垢。合金元素將改變滲層表面的碳濃 度和厚度。 齒輪在井式爐中的滲碳工藝曲線 滲碳層組織 齒輪滲碳冷卻后， 一般認為工件滲碳層表層應(yīng)有細針狀或隱晶 馬氏體 +細顆粒狀彌散均勻分布的碳化物 +少量殘余奧氏體；工件心部應(yīng)為細晶 粒低碳馬氏體組織，不允許有大塊的鐵素體存在，此時工件畸變量最?。槐韺优c 心部之間的組織為高碳馬氏體 +殘余奧氏體。根據(jù)滲碳后齒輪的表層含碳量的分布 狀況及實踐經(jīng)驗從 930℃預(yù)冷到 860℃左右進行油冷可以得到好的效果。 升溫時間 保溫時間的確定 淬火加熱時間包括升溫和保溫時間兩段時間， 包括相變重結(jié)晶時間， 保溫時間實際上只考慮碳化物溶解和奧氏體成分均勻化所 需要的時間。 冷卻方式 由于 20CrMnTi 剛的淬透性較好，冷卻速度越大，則淬火內(nèi)應(yīng) 力越大，淬火變形也越大，這樣工件容易變形開裂，不滿足齒輪的性能要求。當(dāng)鋼在油中溫度低于 Ac1 線時，可能會出現(xiàn)鐵素體，過冷奧氏體會發(fā)生轉(zhuǎn)變，會轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w或是下貝氏體，但是不希望發(fā)生這樣的轉(zhuǎn)變，而是在溫度降 低到 Ms 線，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 ⑶ 加熱溫度過高時 會引起奧氏體晶粒粗化，加熱后的組織為粗大奧氏體，室溫后的組織為粗大馬氏體，脆性太大，易斷裂。低溫回火得到隱晶的回火馬氏體及在其上 分布的均勻細小的碳化物顆粒，硬度可以達到 55HRC 以上。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。 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 分數(shù)低 預(yù)防措施 檢儀表，調(diào)整溫度 查爐子密封性 、補滲 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.嚴格控制表面碳質(zhì)量分數(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 行預(yù)備熱處理，以消除缺陷 ，或 對介質(zhì)進行攪拌 ，碳鋼在鹽水 介質(zhì)中淬火能有效防止軟點的產(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 ，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 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。 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。 對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(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．我今天認真的 進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實 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。 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 組織等是否達到設(shè)計的要求。所以齒 輪的保溫時間確定為 2h。 ⑸ 冷卻 速度不足時 組織為馬氏體 +貝氏體，硬度和強度不高，塑性較大。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，可以達到 55～ 60HRC 左右。 由于零件尺寸不是非常大，比較小，油淬可以達到淬火臨界冷卻速度，并且油淬 經(jīng)濟，操作簡單。常 用的經(jīng)驗公式為： 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。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。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度。 Mn 元素可以改善滲 碳層，有利于滲碳層增厚。 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)。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。 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)。因此，擴散速 度直接影響到整個滲碳過程的周期。 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、碳原子的擴散。加大甲醇或煤油的滴量可增加排氣速度，使?fàn)t內(nèi)較快形成還原性氣氛 或 滲碳性氣氛。奧氏體晶核的長大時通過滲碳體的溶解、 碳原子在奧氏體中的擴散， 以及奧氏體兩側(cè)的界面向鐵素體和滲碳體推移來實現(xiàn) 的。 d. 裝爐重量及裝料總高度硬小于設(shè)備規(guī)定的最大裝載量和爐膛有效尺 寸。此外 還可以采取預(yù)留加工量， 或?qū)Σ恍枰獫B碳部位用緊密固定的鋼套 及軸環(huán)等寶華方 法。煤油價格低廉，滲碳能力強，但單獨使用煤油滲碳會在高 溫裂解后產(chǎn)生大量 CH4 和 [C]，爐內(nèi)積碳嚴重，爐內(nèi)氣氛的成分和碳勢不穩(wěn)定，不易控制。這些介質(zhì)在高溫下分解，產(chǎn)生活性碳原 子，主要化學(xué)分解式如下： 2CO→ [C]+CO2 CH4→ 2H2+[C] 活性碳原子溶入鋼表面奧氏體中，并向內(nèi)部擴散 ,最后形成一定深度的滲碳層。經(jīng)正火后，齒輪的表 面硬度為 156～ 207HBW。 回火的目的：減少或消除齒輪的淬火應(yīng)力，消除脆性，改善韌性、塑性， 滿足其力學(xué)性能要求。 ⑵ 滲碳 滲碳：將低碳鋼工件放在富碳氣氛