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螺旋錐齒輪熱處理生產(chǎn)工藝過程設(shè)計(jì)(留存版)

2025-08-10 13:15上一頁面

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【正文】 料。(7)高溫回火的作用:由于滲碳后表層組織為馬氏體和大量殘余奧氏體,對這種組織不能直接重新加熱淬火,否則容易恢復(fù)滲碳時(shí)所形成的較粗大的奧氏體晶粒,即生成二次織構(gòu)。二是利用高溫滲碳縮短時(shí)間。 高溫回火時(shí)間從工件入爐后爐溫深至回火溫度時(shí)開始計(jì)算。滲碳設(shè)備為RTJ759T型井式滲碳爐。 淬火冷卻方法工件在低溫鹽浴或堿浴爐中淬火,鹽浴或堿浴的溫度在Ms點(diǎn)附近,工件在這一溫度停留2min~5min,然后取出空冷,這種冷卻方式叫分級淬火。其中低溫回火是工件在150~250℃進(jìn)行的回火。②符合經(jīng)濟(jì)要求:在保證零件熱處理質(zhì)量復(fù)合熱處理技術(shù)要求時(shí),確保設(shè)備課程設(shè)計(jì)說明書具有高的生產(chǎn)能力,夾具應(yīng)具有質(zhì)量輕,吸熱量少,熱強(qiáng)度高及使用壽命長的特點(diǎn)。適用于中、大型零件矯直用的有液壓矯直機(jī)。 化學(xué)法是測量滲碳層總深度最精確的方法。 (3)網(wǎng)狀或堆狀碳化物原因:爐氣碳勢過高或預(yù)冷溫度過低。產(chǎn)生軟點(diǎn)的原因及控制措施見下表。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??刂拼胧和ㄟ^完全退火或重新正火使晶粒細(xì)化完全消除。 金相檢查由于20Cr2Ni4A是低碳合金鋼,其正火后組織為均勻分布的珠光體和鐵素體,若組織中有點(diǎn)狀和細(xì)片狀珠光體及粗片珠光體,都是不正常的組織,碳化物網(wǎng)要求小于等于2級,珠光體為25級。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)。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,滲碳工藝選擇RQ3909型號的井式氣體滲碳爐。為了保證獲得優(yōu)異的性能,應(yīng)采用油作為淬火介質(zhì)。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。10)/℃40min30min20min11h30min2h1h,552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。 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。所以在此選用正火對鋼進(jìn)行預(yù)備熱處理。 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。(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。螺旋錐齒輪因?yàn)槟Σ粱蚴褂枚斐赡p;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。零件分析是認(rèn)識零件的過程,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。 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)中的主要傳動零件,是一種可以按穩(wěn)定傳動比平穩(wěn)、低噪音傳動的傳動零件。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%。機(jī)加工是指通過加工機(jī)械精確去除材料的加工工藝。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。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)以滿足不同的使用要求。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。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。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。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型號的箱式電阻爐。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、自動線配置的懸掛輸送鏈?zhǔn)健㈡湴迨?、推桿式和往復(fù)式等各類專用清洗設(shè)備。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??刂拼胧翰捎霉娘L(fēng)機(jī)冷卻、噴淋水冷等。控制措施:降低緩冷速度,使?jié)B層全部完成共析轉(zhuǎn)變,不出現(xiàn)馬氏體。通過查看參考一些別人設(shè)計(jì)的作品和查閱資料文本,吸取其中的精華,去除糟粕,不僅使自己熟練的掌握了word的用法使自己對其有了更高的技術(shù),更學(xué)會怎樣快速的運(yùn)用身邊的工具有效地得到自己有要的有用的東西。(5)滲層殘余奧氏體量過多原因:爐氣碳勢高,工件表面碳氮濃度高,且預(yù)冷溫度不夠低。有效硬化層深度法是測試試件從表面至硬度為58HRC處的垂直距離,該硬度測量是在10N負(fù)荷下進(jìn)行的。重要工件檢查裂紋可用碰力、著色、超聲波探傷等方法,對表面允許噴砂鑄工件可浸油后噴砂直接觀察。 熱處理輔具清洗設(shè)備是指對熱處理前后工件清洗的設(shè)備。 低溫回火時(shí)間回火時(shí)間是從工件入爐后爐溫升至回火溫度時(shí)開始開始計(jì)算,可參考經(jīng)驗(yàn)公式加以確定:t=K+AD T——回火時(shí)間(min)、K——回火時(shí)間基數(shù)、A——回火時(shí)間系數(shù)、D——工件有效厚度(mm)表15 回火保溫時(shí)間參數(shù)表【14】回火條件300℃以上300450℃450℃以上箱式電爐鹽浴爐箱式電爐鹽浴爐箱式電爐鹽浴爐K/min1201202015103A/(min/mm)111低溫回火(150250℃)有效厚度/mm<252550507575100100125125250保溫時(shí)間/min306060120120180180240240270270300 低溫回火工藝表表16 低溫回火熱處理工藝材料加熱溫度(℃)加熱時(shí)間(h)冷卻方式20Cr2Ni4A2006空冷7 熱處理設(shè)備選擇 箱式電阻爐的選擇熱處理電阻爐是以電為能源的,通過爐內(nèi)電熱元件將電能轉(zhuǎn)化為熱能而加熱工件的爐子,是一種造價(jià)相對便宜的爐子,以降低成本。分級溫度以前都定在略高于Ms點(diǎn),工件內(nèi)外溫度均勻以后進(jìn)入馬氏體區(qū)。表10 甲醇煤油紅外儀控制滴注式滲碳工藝【12】 滲碳處理工藝表表11 滲碳處理工藝材料滲碳溫度(℃)滲碳時(shí)間(h)滲碳方法20Cr2Ni4A9307甲醇煤油滴注式滲碳法 高溫回火工藝的制定由于滲碳
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