【正文】 不僅需要我們學(xué)到的專業(yè)知識，還需要我們通過圖書館及網(wǎng)絡(luò)等資源來收集資料。易開裂工件，淬火后要及時(shí)回火。根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)，小批量的中小型零件，可以選用室內(nèi)清洗機(jī)。 離子滲氮設(shè)備的選擇 表 12 井式滲氮爐產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 中北大學(xué)課程 設(shè)計(jì)說明書 16 型號 額定功 率/KW 額定電 壓/V 相數(shù) 最高工作 溫度/℃ 爐膛尺寸 （長 x 寬 x 高） /（ mmxmmxmm） 外形尺寸 /（ mmxmm） 電爐重量/kg 備注 LD225 25 380 3 650 810x810x800 1240x1240x2020 1600 堆放普通型 LD225B 35 380 3 650 810x810x800 1240x1240x2020 1600 對方半自動(dòng) LD250 60 380 3 650 1060x1060x110 1557x1557x2350 2730 堆放普通型 LD250B 75 380 3 950 1060x1060x110 1557x1557x2350 2730 對方半自動(dòng) 由表可知，滲氮處理可以選用 LD225 型離子爐。經(jīng)過高溫回火得到回火索氏體，使零件獲得良好的綜合機(jī)械性能。 10℃，所以選擇 30～ 70℃ /h。 10℃ （ 2） 淬火加熱時(shí)間， 應(yīng) 包括工件整個(gè)截面加熱到預(yù)定淬火溫度，并使之在該溫度下完成組織轉(zhuǎn)變、碳化物溶解和奧氏體成分均勻化所需的時(shí)間。傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放在密封的容器中，通過流動(dòng)的氨氣并加熱，保溫較長時(shí)間后，氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，并擴(kuò)散滲入工件表層內(nèi)，從而改變表層的化學(xué)成分和組織，獲得良好的表面性能。回火的主要目的是 : 1) 減小和消除淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和脆性 ，防止和減小工件變形和開裂。鋼中合金元素的作用主要是提高鋼的淬透性和保證零件在高溫回火后獲得預(yù)期的 綜合性能。低碳鋼宜采用正火；碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 ％ ～ ％之間的中碳鋼即可以采用退火，也可以采用正火；碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 ％ ～ ％之間的高碳鋼必須采用完全退火；過共析鋼則宜采用球化退火。而 35CrMo、 40Cr 氮 化層的表面硬度 控制在HV500～ 800，達(dá)不到配油盤要求的表面硬度，所以選用 38CrMoAlA。 氮化鋼的特性 機(jī)械零件經(jīng)表面氮化處理后，可顯著提高其表面硬度、疲 勞強(qiáng)度和耐磨性，還有抗水、油等介質(zhì)的腐蝕能力。柱塞泵的主要零件有配油盤、缸套、柱塞、回程盤、斜盤及傳動(dòng)軸等 【 2】 。中北大學(xué)課程 設(shè)計(jì)說明書 1 1 引 言 金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變 工件 的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變 工件表面 的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。柱塞泵的主要零件在工作時(shí)都承受壓應(yīng)力作用 并處在腐蝕油介質(zhì)中 ， 柱塞泵主要零件特點(diǎn)是體積小而精度要求，在工作中承受復(fù)雜的服役條件。氮化層在較高溫度下仍能保持其硬度。 表 1 40Cr、 35CrMo、 38CrMoAlA 的化學(xué)成分、熱處理和力學(xué)性能 【 4】 牌號 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％） 熱處理 力學(xué)性能 C Si Mn Cr 其他 淬火 溫度/℃ 回火 溫度/℃ σ b /Mpa σ s /Mpa Ak /J 40Cr ～ ～ ～ ～ 850 油 520 水、油 980 785 47 35CrMo ～ ～ ～ ～ Mo： ～ 850 油 550 水、油 980 835 63 38CrMoAlA ～ ～ ～ ～ Mo： ～ Al： ～ 940 水、油 640 水、油 980 835 71 38CrMoAlA 中各元素的作用 (1) 38CrMoAlA 鋼中碳含量保持 在 ％左右，便以獲得良好的力學(xué)性能，也便中北大學(xué)課程 設(shè)計(jì)說明書 6 于調(diào)質(zhì)處理后獲得適量的鐵素體組織，利于滲氮。低、中碳結(jié)構(gòu)鋼采用正火；中高碳結(jié)構(gòu)鋼采用完全退火；合金工具鋼采用球化退火。 淬火 方法 的選擇 常用的淬火方法有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、分級淬火和等溫淬火等。 2) 獲得穩(wěn)定的組織，保證工件在使用過程中形狀和尺寸不發(fā)生變化。 離子滲氮是在低于 1x105Pa 的滲氮?dú)夥罩欣幂x光放電這一物理現(xiàn)象對金屬表面進(jìn)行的滲氮法。 常用經(jīng)驗(yàn)公式為： τ =α （ 4） 回火后的冷卻，在空氣中冷卻。 （ 3）滲氮處理： 滲氮后工件表面是滲入氮化物的回火索氏體，心部為回火索氏體。 熱處理冷卻設(shè)備的選擇 中北大學(xué)課程 設(shè)計(jì)說明書 17 熱處理冷卻設(shè)備應(yīng)能保證工件在冷卻時(shí)具有相應(yīng)的冷卻速度和冷卻溫度。 10 質(zhì)量檢驗(yàn) 【 10】 表 12 滲氮件的質(zhì)量檢查 檢查項(xiàng)目 檢查內(nèi)容及方法 備注 外觀檢查 氮化表面呈銀灰色，無光澤 有光點(diǎn)表示該處清理不佳導(dǎo)致未滲氮 中北大學(xué)課程 設(shè)計(jì)說明書 20 滲氮層 深度檢查 端口法：用帶刻度的放大鏡直接觀察其深度 金相法：在金相顯微鏡下測量氮化層與基體的明顯交界處 滲氮層 硬度檢查 用維氏硬度計(jì)或者表面洛氏硬度計(jì)測量表面硬度 滲氮后檢驗(yàn) 滲氮層 脆性檢查 用維氏硬度計(jì)壓痕作為評斷依據(jù)，根據(jù)壓痕的外形，將脆性分為五級 一級壓痕邊角完整侵襲；五級壓痕四邊破裂，輪廓不清 脈狀氮化物的檢驗(yàn) 滲氮層組織中不應(yīng)該存在網(wǎng)狀的氮化物，連續(xù)的波紋狀氮化物以及魚骨狀氮化物。 （ 4）脈狀氮化物，滲氮（特別是離子滲氮）易出現(xiàn)脈狀氮化物，即擴(kuò)散層與表面平行呈白色波紋狀的氮化物。通過分析零件圖，制定合適的工藝路線，分析工藝路線的可行性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，分析可能產(chǎn)生中北大學(xué)課程 設(shè)計(jì)說明書 22 的缺陷并提供消除辦法，分析工藝過程中組織性能變化和，制定預(yù)備處理和后續(xù)處理以及制定檢測方法等，讓我真正了 解了一下一個(gè)零件生產(chǎn)出來前走過的路，專業(yè)知識也在不知不覺中得到了提高。在完成設(shè)計(jì)的過程中，你需要考慮許多課堂上不需要考慮的東西比如說經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等。合理選擇淬火介質(zhì)和淬火方法。輸送帶式清洗機(jī)，適用于批量較大的小型零件。 （ 2）根據(jù)零件尺寸和淬火溫度，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)方式，淬火工藝選擇 RX32012 型號的箱式電阻爐。 （ 2） 調(diào)質(zhì)處理：鋼件加熱到 Ac3 以上 30～ 50℃度，使珠光體完全奧氏體化，獲得細(xì)小的奧氏體晶粒，淬火后 得到細(xì)小的馬氏體組織，無鐵素體，強(qiáng)度硬度較高。 表 8 中、高溫回火保溫時(shí)間參數(shù)表 【 7】 有效厚度 /mm ＜ 25 2550 5075 75100 100125 125150 保溫時(shí)間/min 鹽浴 2030 3045 4560 7590 90120 120150 空氣爐 4060 7090 7090 150180 180210 210240 （ 3） 回火加熱速度，由于回火溫度為 630177。 10℃ 4h 75℃ /h. 淬火工藝的制定 （ 1） 加熱溫度，鋼的淬火加熱溫度與鋼的含碳量有關(guān)，亞共析鋼的加熱溫度為Ac3+（ 30～ 50）℃；共析鋼和過共析鋼的淬火加熱溫度為 Ac1+（ 30～ 50）℃，因?yàn)?38CrMoAlA 中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ～ ，屬于中碳合金鋼，加熱溫度一般比碳素鋼稍高，所以淬火加熱溫度取 940177。 滲氮 滲氮是在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理，常見的滲氮方法有液體滲氮、氣體滲氮和離子滲氮。 回火方法的選擇 回火是將鋼件在淬硬后，在加熱到 Ac1 以下某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。 主要用于中碳結(jié)構(gòu)鋼或者低合金結(jié)構(gòu)鋼以獲得良好的綜合機(jī)械