2cr13活塞桿的熱處理工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-10-01 17:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 文） 5 圖 3 2Cr13活塞桿 零件圖 2Cr13的熱處理工藝設(shè)計(jì) 1． 預(yù)備 熱 處理工序 退火 : 是降低硬度，以利于切削加工 。 提高塑性 韌性，以利于冷變形加工，改善鋼的性能或?yàn)橐院鬅崽幚碜龊媒M織準(zhǔn)備 ， 消除 2Cr13鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂。 圖 4 2Cr13鋼熱處理工藝曲線 950℃ ～ 1000℃ 560℃ ～ 590℃ 溫度 T／℃ 時(shí)間 時(shí)間 時(shí)間 t／分 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 6 2． 調(diào)質(zhì)處理 淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?，其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。 為了獲得較高的韌性和足夠的強(qiáng)度及優(yōu)良的力學(xué)性能，一般對(duì) 2Cr13進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 3． 消應(yīng)力處理 去除應(yīng)力，退火鑄、鍛、焊件在冷卻時(shí)由于各部位冷卻速度不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過(guò)程中也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。若內(nèi)應(yīng)力較大而未及時(shí)予以去除，常導(dǎo)致工件變形甚至形成裂紋。 半精加工后進(jìn)行 580℃ 一 590℃ 保溫 3一 5小時(shí)的去應(yīng)力處理，爐冷或空冷至室溫 ， 粗磨留量 。 4． 最終熱處理工序 — 高頻 淬火、低溫回火 零件經(jīng)最終熱處理后硬度較高，除磨削外不宜再進(jìn)行其他切削加工，因此工序位置一般安排在半精加工后，磨削加工前。經(jīng)淬火后表面獲得高硬度、高的耐磨性，而心部仍維持良好的綜合力 學(xué)性能。為降低表面淬火的淬火應(yīng)力，保持高硬度、耐磨性，淬火后應(yīng)低溫回火。 粗磨加工后進(jìn)行中頻或高頻淬火處理，感應(yīng)加熱到 1000℃ 1020℃ ，采用 ，淬硬層深 ~，淬火后進(jìn)行校直處理 。然后，在200℃ ~220℃ 回火，保溫時(shí)間 1~2小時(shí)，出爐空冷至室溫，硬度 HRC5O以上。所述壓縮空氣為空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的高壓氣體，也可采用高壓氮?dú)鈬娚淅鋮s 。壓縮空氣的壓力為~。 2Cr13 活塞桿 的熱處理 工藝 理論基礎(chǔ)、原則 2Cr13 的退 火 工藝 理論基礎(chǔ) 、原則 1． 退 火加熱溫度 通常 將鋼件正?；幚砑訜嶂?A3 點(diǎn)或 Acm 點(diǎn)以上 40~60℃ 保持一段時(shí)間，使鋼材組織變成均勻的 A 結(jié)構(gòu)后，在靜止的空氣中冷卻至室溫的熱處理程序。 由鐵碳合金相圖如圖 7 可知 2cr13 的 退火 加熱溫度范圍為 893～ 943℃ （常用 930～ 950℃ ）。 對(duì)亞共析鋼而言，可獲得晶粒細(xì)化的目的而有好的強(qiáng)度與韌性；對(duì)過(guò)共析鋼而言，則可防止雪明碳鐵在沃斯田鐵晶粒邊界上形成網(wǎng)狀析出，以降低材料的韌性。完全退火處理主要目的是要遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 7 軟化鋼材、改善鋼材之切削性，其熱處理程序?yàn)榧訜嶂?A3 點(diǎn)以上 20~30℃ （亞共析鋼）或 A1 點(diǎn)以上 30~50℃ 持溫一段時(shí)間，使形成完全 A 田體組織后，隨爐冷卻。另外應(yīng)力消除退火則是在變態(tài)點(diǎn)以下 450~650℃ 加熱一段時(shí)間后徐徐冷卻至室溫，可消除鋼材內(nèi)部在切削、沖壓、鑄造。 本設(shè)計(jì) 將 2cr13 活塞桿 置于電阻爐內(nèi)加熱到 860℃ 177。 10℃ 保溫 2一 4 小時(shí)，爐冷至 350℃ 出爐或爐冷至 750℃ 177。 10℃ ， 出爐空冷至室溫。 圖 7 FeC合金 相 圖 2． 退 火加熱保溫時(shí)間 保溫時(shí)間：是指從爐子儀表到達(dá) 規(guī)定退火加熱溫度開(kāi)始計(jì)算至工件在爐內(nèi)停止加熱開(kāi)始降溫時(shí)的全部時(shí)間。工件堆裝時(shí)，主要根據(jù)裝爐情況估定，一般取 2~3h。 本設(shè)計(jì)取 2~4 h左右。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 8 3． 退 火的目的 消除鍛件及焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，消 除冷加工后的加工應(yīng)力，避免零件在加熱和使用過(guò)程中產(chǎn)生變形及開(kāi)裂 ， 消除鑄件和鍛件的不均勻組織和粗大晶粒，消除合金鋼硬而脆的特性，改善其切削 加工的性能 。 2Cr13高頻淬火 工藝原理 將工件放在用空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，通入高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應(yīng)電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鐘內(nèi)即可升溫 800～ 1000 度，心部仍接近室溫）后立即噴水冷卻（或浸油淬火 )，使工件表面層淬硬 。 高頻淬火 主要方法有 感應(yīng)加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻） ,火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火。 由于高頻感應(yīng)淬火具有加熱速度快，淬火后工件不易脫碳、淬硬層深，易于控制操作以及易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及自 動(dòng)化等特點(diǎn)。因此 本工藝將采用 高頻 感應(yīng)加熱表面淬火 法。 1． 高頻淬火 的目的 在工件表面一定深度范圍內(nèi)獲得馬氏體組織，而其心部仍保持著表面淬火前的組織狀態(tài)（調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)），以獲得表面層硬而耐磨，心部又有足夠塑形、韌性的工件。 時(shí)間∕ h 860℃ 士 10℃ 2～ 4h 空冷 350℃ 圖 5 退火曲線 溫度∕℃ 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 9 2 高頻淬火工藝過(guò)程 粗磨加工后進(jìn)行中頻或高頻淬火處理，感應(yīng)加熱 到 1000℃ 1020℃ ，采用 壓縮空氣噴射進(jìn)行冷卻，淬硬層深 ~，淬火后進(jìn)行校直處理 。然后，在 200℃ ~220℃回火，保溫時(shí)間 1~2小時(shí)，出爐空冷至室溫，硬度 HRC50以上。所述壓縮空 氣為空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的高壓氣體，也可采用高壓氮?dú)鈬娚淅鋮s 。壓縮空氣的壓力為 ~。 圖 6 2Cr13鋼 高頻淬火 曲線 2． 淬火冷卻方式選擇 活塞桿 的臨界壁厚 為 15mm左右， 由查的《熱處理手冊(cè)第一卷》得到的 2Cr13鋼臨界淬透性 曲線 圖 8和半馬氏體硬度與鋼的含碳量關(guān)系曲線圖 9可知 2Cr13活塞桿 用油淬火可滿足使用要求。 1000℃ 1020℃ 1~2h 空冷 時(shí)間∕ h 溫度∕℃ 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 10 圖 7 2Cr13 鋼淬透性曲線 圖 8 半馬氏體硬度與鋼的含碳量關(guān)系曲線 與普通加熱淬火比較具有 特點(diǎn) ： 加熱速度極快，可擴(kuò)大 A體轉(zhuǎn)變溫度范圍，縮短轉(zhuǎn)變時(shí)間。 淬火后工件表層可得到極細(xì)的隱晶馬氏體， 硬度 稍高（ 2～ 3HRC）。脆性較低及較高疲勞強(qiáng)度。 經(jīng)該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理后可直
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