【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用螺旋彈簧的在線感應(yīng)調(diào)質(zhì)熱處理；石油工業(yè)用焊管的焊縫熱處理；時(shí)速 300km的高速鐵路鋼軌的熱處理等。溫度、時(shí)間和爐氣成分是熱處理質(zhì)量的在線控制技術(shù)最基本的控制參數(shù)。目前計(jì)算機(jī)控制的在線熱處理已涉及幾 乎所有的碳素鋼、低合金鋼、微合金鋼、易切削鋼、彈簧鋼等線材。 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 綜上所述，今后在大量生產(chǎn)領(lǐng)域的熱處理將不斷簡(jiǎn)化，發(fā)展重點(diǎn)將在航空、航天、工模具、能源工業(yè)等領(lǐng)域。事實(shí)上，非調(diào)質(zhì)鋼的開發(fā)使感應(yīng)熱處理的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮，若再配合目前發(fā)展較快的激光熔覆工藝，不僅可替代傳統(tǒng)的化學(xué)熱處理，而且使修復(fù)熱處理也更易于實(shí)現(xiàn)。 環(huán)境材料學(xué)的提出對(duì)熱處理設(shè)備發(fā) 展的影響 產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)熱處理生產(chǎn)的要求 隨著汽車、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、建筑機(jī)械、兵器、航空、航天、環(huán)保設(shè)備、機(jī)械基礎(chǔ)件、零配件的重點(diǎn)發(fā)展，以及專業(yè)化生產(chǎn)協(xié)作優(yōu)勢(shì)的發(fā) 揮，在工業(yè)化地區(qū)熱處理中小企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將更激烈。在環(huán)境材料學(xué)觀念的推動(dòng)下，這些熱處理企業(yè)將不再進(jìn)行落后、低水平的重復(fù)勞動(dòng)，而是受輿論監(jiān)督、市場(chǎng)規(guī)范、力求采用先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)的管理，以“綠色技術(shù)”為標(biāo)志維持其競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，力求向優(yōu)質(zhì)、高效和低消耗方向發(fā)展，形成良性循環(huán)。 熱處理設(shè)備和工藝材料的發(fā)展必須適應(yīng)環(huán)境材料學(xué)理念 (1)熱處理生產(chǎn)要求不斷開發(fā)長(zhǎng)壽命、清潔、高效、節(jié)能、精確的熱處理技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效低消耗的生產(chǎn)，不斷節(jié)約能源和資源、降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，向熱處理生產(chǎn)的零污染和質(zhì)量的零分 散度目標(biāo)邁進(jìn)。 (2)少無氧化熱處理生產(chǎn)技術(shù)是現(xiàn)階段熱處理技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，關(guān)鍵是研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可靠性高的可控氣氛和真空熱處理設(shè)備。針對(duì)汽車、農(nóng)機(jī)、工程建筑機(jī)械、機(jī)械基礎(chǔ)件、工模具行業(yè)圍繞氣氛和真空熱處理的技術(shù)改造和設(shè)備更新趨勢(shì)，預(yù)計(jì)推桿、滾底、網(wǎng)帶、震底和鏈板等連續(xù)式氣氛爐或生產(chǎn)線在這些行業(yè)仍有較大的市場(chǎng)份額；密封多用爐由于其普適性和靈活性，市場(chǎng)需求更大，其中預(yù)抽真空的氣氛爐需求將上升；真空熱處理爐需求將逐年上升，其中 0． 6MPa的高壓氣淬爐估計(jì)更受歡迎，貫通式和連續(xù)式真空爐亦將有新的需求，能進(jìn) 行真空高溫滲碳、二次加熱淬火、清洗、回火的生產(chǎn)線亦將有一定市場(chǎng)。不同功率和頻率的感應(yīng)加熱設(shè)備、激光熱處理和激光熔覆設(shè)備是材料熱處理的新寵，它將成為設(shè)備市場(chǎng)的后起之秀，有條件和有能力開發(fā)的企業(yè)對(duì)此應(yīng)給予充分的重視。 (3)在線熱處理的發(fā)展及熱處理設(shè)備更新熱潮必將導(dǎo)致對(duì)優(yōu)質(zhì)配套元器件、器材 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 2 車間產(chǎn)品方案的確定 本車間設(shè)計(jì)的是中型綜合熱處理車間， 典型產(chǎn)品是鉻鉬鋼 42CrMo 制作的汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪，同時(shí)還生產(chǎn)連桿螺栓、汽車后橋半軸、連桿、軸類等。 產(chǎn)品列表 產(chǎn)品的材料繁多，現(xiàn)只介紹其典型材料的熱處理工藝 ，如下表。 【 每個(gè)表格須有表序和表題。并應(yīng)在文中進(jìn)行說明。例如：如表 。 表格一般采用三線表，表頂、底線用反線（粗線），欄目線用正線（細(xì)線）；表序按章編排。例如，第一章第一個(gè)插表的序號(hào)為表 。表序與表題之間空一格，居表中排；表題中不允許使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，表名后不加標(biāo)點(diǎn)。表序與表題用 5 號(hào)黑體，數(shù)字和字母為 5 號(hào) Times New Roman 體加粗。 表頭設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單明了，盡量不用斜線。表頭與表格為一整體，不得拆分排寫于兩頁。 表身內(nèi)數(shù)字一般不帶單位；全表用同一單位時(shí)，將單位符號(hào)移至表頭右上角。 表中數(shù)據(jù)應(yīng)正確無 誤，書寫清楚。數(shù)字空缺的格內(nèi)加“－”字線 (占 2 個(gè)數(shù)字 )，不允許用“ ?”“同上”之類的寫法。 表內(nèi)文字說明 (5 號(hào)宋體 )，起行空一格，轉(zhuǎn)行頂格，句末不加標(biāo)點(diǎn)。 表中若有附注時(shí)，用小 5 號(hào)宋體，寫在表的下方，句末加標(biāo)點(diǎn)。僅有一條附注時(shí)寫成：注：??；有多條附注時(shí)，附注各項(xiàng)的序號(hào)一律用阿拉伯?dāng)?shù)字，例如：注 1：???！? 表 產(chǎn)品名稱 典型材料 熱處理工藝 汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪 42CrMo 調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效處理、 離子氮化 連桿螺栓 40Cr 退火、調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí) 效、離子氮化 汽車后橋半軸 40MnB 退火、調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí) 效、離子氮化 連桿 40Cr 退火、調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí) 效、離子氮化 軸類 35CrMo 調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效處理、 離子氮化 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪的技術(shù)要求為：材質(zhì) 42CrMO，氮化后表面硬度≥ 650HVI，滲氮層深度≥ 0． 5mm。零件實(shí)物圖片如附圖所示。零件外形尺寸為φ 63mm179。 37mm 。 【 畢業(yè)設(shè)計(jì)的插圖采用就近排原則，應(yīng)與文字緊密配合，文圖相符，內(nèi)容正確。選圖要力求精練。 】 圖 汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪實(shí)物 一 ● 汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪制造工藝流程 汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪制造工藝流程為：下料→鍛造→內(nèi)外形粗加工→調(diào)質(zhì)→去應(yīng)力退火→精加工→時(shí)效處理→磨削→離子氮化→拋光→裝機(jī)。 工藝試驗(yàn)用材料化學(xué)成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )見表 。 表 （ %） C Si Mn Cr Mo 調(diào)質(zhì) 零件在調(diào)質(zhì)過程中要盡可能避免脫碳現(xiàn)象，或在零件調(diào)質(zhì)后的機(jī)加工過程中確保氧化脫碳層能夠全部去除，這樣才能保證零件的表面基體組織為很細(xì)的索氏體。 1. 調(diào)質(zhì)的定義， 調(diào)質(zhì)通 常指淬火＋高溫回火，以獲得回火索氏體的熱處理工藝。 方法也就是先淬火，淬火溫度：亞共析鋼為 Ac3+30～ 50℃ ；過共析鋼為 Ac1+30～ 50℃ ；合金鋼可比碳鋼稍稍提高一點(diǎn)。淬火后在 500～ 650℃ 進(jìn)行回火即可。調(diào)質(zhì)的主要目的是得到強(qiáng)度、塑性、韌性都比較好的綜合機(jī)械性能。 2. 調(diào)質(zhì)的目的， 調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動(dòng)載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 的耐磨性等等?？傊慵幵诟鞣N復(fù)合應(yīng)力下工作。這類零件主要為各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件，如軸類、連桿、螺栓、齒輪等，在機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對(duì)于重型機(jī)器制造中的大型部件，調(diào)質(zhì)處理用得更多．因此，調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。 在機(jī)械產(chǎn)品中的調(diào)質(zhì)件，因其受力條件不同，對(duì)其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來，各種調(diào)質(zhì)件都應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即高強(qiáng)度和高韌性的適 當(dāng)配合，以保證零件長(zhǎng)期順利工作。 3. 本產(chǎn)品的調(diào)質(zhì) 采用鹽浴爐加熱、井式電阻爐回火。在調(diào)質(zhì)過程中， 42CrMo汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪沒有回火脆性。淬火之后用 20機(jī)油來冷卻 至 200～ 300℃?；鼗鹬罂绽洹? 熱處理的具體參數(shù)如下 表 淬火溫度 /℃ 保溫時(shí)間 /min 回火溫度 /℃ 調(diào)質(zhì)硬度 HRC 840177。10 15 580 31～ 34 調(diào)質(zhì)的熱處理工藝曲線如圖 。 圖 （ a） 淬火工藝曲線 840 ℃℃℃℃ 油淬 15min t T t 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 圖 （ b） 高溫回火工藝曲線 去應(yīng)力退火 在加熱溫度為 625177。25 ℃ 的范圍內(nèi)，對(duì)已經(jīng)焊接了的結(jié)構(gòu)鋼的 25mm厚結(jié)構(gòu)件進(jìn)行 1小時(shí)的加熱處理。然后，使其在爐內(nèi)緩慢冷卻。 2. 去應(yīng)力退火的目的 對(duì)于精度要求較高和容易變形的齒輪，調(diào)質(zhì)以及粗加工后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。退火溫度低于調(diào)質(zhì)時(shí)的回火溫度，而高于滲氮溫度 20～30℃。 從而去除內(nèi)部應(yīng)力、恢復(fù)韌性并抑制熱變形等。另外，對(duì)于冷扎制品，采用 500～ 700℃ 的加熱溫度，可以有效去除內(nèi)部應(yīng)力，使其軟化。 應(yīng)力退火采用的是中溫箱式電阻爐?？绽浠驙t冷至 200～ 300℃。 表 去應(yīng)力退火工藝規(guī)范 碳素工具鋼及合金工具鋼 加熱至 600℃ ，保溫 1～ 2h 去應(yīng)力退火的熱處理工藝曲線如圖 所示。 580 ℃℃ h 爐冷或空冷 2h t T 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 圖 去應(yīng)力退火工藝曲線 【插圖應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 機(jī)械工程圖：采用第一角投影法，嚴(yán)格按照 GB4457~446084, GB13183《機(jī)械制圖》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 電氣圖：圖形符號(hào)、文字符號(hào)等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的 規(guī)定。 流程圖：原則上應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化程序并正確運(yùn)用流程框圖。 對(duì)無規(guī)定符號(hào)的圖形應(yīng)采用該行業(yè)的常用畫法?！? 時(shí)效處理的工藝曲線如圖 所示 600 ℃℃ 1h 爐冷或空冷 t T 遼寧科技大學(xué) 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 圖 實(shí)效處理的工藝曲線 【每幅插圖均應(yīng)有圖序和圖題。圖序號(hào)按章編排。例如，第一章第一個(gè)圖的圖序?yàn)閳D。圖序和圖題置于圖下，用 5 號(hào)黑體。有圖注或其他說明時(shí)應(yīng)置于圖題之上，用小 5 號(hào)宋體。圖題與圖序之間空一格。引用圖應(yīng)說明出處，在圖題右上角加引用文獻(xiàn)號(hào)。圖中若有分圖時(shí)，分圖序號(hào)用 a， b，??等置于分圖 之下，分圖圖題用小 5 號(hào)宋體。 圖中各部分說明應(yīng)采用中文 (引用的外文圖除外 )或數(shù)字項(xiàng)號(hào)，各項(xiàng)文字說明置于圖題之上 (有分圖題者，置于