【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CrMo 的正火 工藝 理論基礎(chǔ) 、原則 （ 1） ． 正火加熱溫度 通常 對(duì)于 亞 共析鋼正火的加熱溫度通常為 Ac3以上 30～ 50℃ ,而對(duì)于 中 碳合金鋼的正火溫度正火溫度通常為 Ac3以上 50～ 100℃ 、 保溫一定時(shí)間后取出噴霧冷卻這種冷卻方式稱(chēng)為高溫正火。 由 鐵碳合金相圖 如 圖 6可知 42CrMo的加熱溫度 范圍 為 850～ 900℃ 。 加熱溫度過(guò)低先共析鐵素體未能全部溶解而達(dá)不到細(xì)化晶粒的作用 、 加熱溫度過(guò)高會(huì)造成晶粒粗化惡化鋼的力學(xué)性 能 、 所以我們可以選著 870℃。 圖 5 42CrMo鋼感應(yīng)加熱淬火加回火工藝曲線 900℃ 150~180℃ 空冷 乳化液 溫度 /℃ 時(shí)間 約 35s 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 8 圖 6 FeC合金 相 圖 （ 2） ． 正火加熱保溫時(shí)間 保溫時(shí)間 ,這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜 ,一般由試驗(yàn)確定 ,但也有個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式 :t = αKD t— 保溫時(shí)間 (min) α— 加熱系數(shù) (min/mm) K— 工件加熱是的修正系數(shù) D— 工件的有效厚度 (mm) 工件有效厚度的計(jì)算原則是 :薄板工件的厚度即為其有效厚度 。長(zhǎng)的圓棒料直徑為其有效 厚度 。正方體工件的邊長(zhǎng)為其有效厚度 。長(zhǎng)方體工件的高和寬小者為其有效厚度 。帶錐度的圓柱形工件的有效厚度是距小端 2L/3(L為工件的長(zhǎng)度 )處的直徑 。帶有通孔的工件 ,其壁厚為有效厚度 . 一般情況下 、 碳鋼可以按工件有效厚度每 25毫米為一小時(shí)來(lái)計(jì)算 、 合金鋼可以按工件的有效厚度每 20毫米一小時(shí)來(lái)計(jì)算保溫時(shí)間 、 加熱時(shí)間應(yīng)為 2～ 3小時(shí)左右。 （ 3） ． 正火的目的 正火的主要目的是消除 鍛造 缺陷 、 使其成分均勻 ,硬度和韌性好 、 并 改善材料的切削性 ,也 為 調(diào)質(zhì) 做好 了 組織準(zhǔn)備。 42CrMo 調(diào)質(zhì) 工藝 理論 基礎(chǔ) 、原則 （ 1） ．淬火 溫度的選擇。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 9 42CrMo鋼 、 含碳量為 %、 屬于亞共析鋼 、 由圖 6可得含碳量為 %鋼的 Ac3為800℃ 、 由亞共析鋼淬火溫度要求 T=Ac3+30~50（ ℃ ）可得 、 淬火溫度 T=830~850（ ℃ ） 、我們可以設(shè)定在 840℃ 。 （ 2） ． 淬火保溫時(shí)間的確定。 根據(jù)有效長(zhǎng)度 Φ /2=80/2=40mm、 可 查 知 、 保溫時(shí)間要大于 56min、 為保證獲得理想組織 可選 1h。 （ 3） ．確定淬火介質(zhì) 。 根據(jù) 零件使用 要求 、 根據(jù)圖 7 可知 要求淬火后心部硬度大于 HRC23 時(shí) 、 至水冷端距離小于 33mm 方可達(dá)到要求 、 在圖 8中可查出 之水冷 端距離小于 33mm 的油中淬火約最大直徑為 87mm、 符合要求（ 42CrMo鋼的淬透性高 、 所以應(yīng) 盡量選擇油淬 、 可增加奧氏體的穩(wěn)定性）。 （ 4） ．確定回火溫度 。 在圖 10 不同含碳量與回火溫度的曲線中 （《鋼的熱處理》胡 光立、謝希文 西北工業(yè)大學(xué)出版社。 ） 查出含碳量為 ~%的曲線帶 、 再在縱坐標(biāo)上查出 HRC=35~ 取中值36其曲線帶相交的點(diǎn)即為加熱溫度 、 大約為 480℃ 。 （ 5） ．確定回火保溫時(shí)間 。 由于回火保溫時(shí)間為 480℃ 、 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知回火保溫時(shí)間大約為 1~。 回火后空冷即可。 （ 6） ．調(diào)質(zhì)的目的 。 調(diào)質(zhì) 使工件 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 、 還可提高一定的耐磨性 、 以保證零件長(zhǎng)期順利工作。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 10 圖 7 42CrMo 鋼的淬透性曲線 圖 8 沿末端淬火試樣的長(zhǎng)度、圓棒直徑、圓棒內(nèi)不同位置與冷卻速度之間的關(guān)系 （ a）圓棒靜水中淬火 （ b）圓棒靜油中淬火 42CrMo 感應(yīng)加熱 淬火 工藝原理 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 11 感應(yīng)加熱淬火加熱速度快 、 淬火質(zhì)量好 、 較一般淬火硬度高 、 得到極細(xì)馬氏體 、 且淬硬層深度易于控制 、 易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 其過(guò)程如下： 感應(yīng)加熱淬火的 原理 如圖 9所示 、 電磁感應(yīng)產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電流即渦流。渦流在工件截面上的分布是不均勻的 、 心部幾乎等于零 、 而表面電流密度極大 、 稱(chēng)為 “ 集膚效應(yīng) ” 、頻率愈高 、 電流密度極大的表面層愈薄。依靠這種電流和工件本身的電阻 、 使工件表面迅速加熱到淬火溫度 、 而心部溫度仍接近室溫 、 然后立即噴水冷卻 、 使工件表面淬硬。 圖 9 感應(yīng)加熱淬火示意圖 （ 1） ． 感應(yīng)加熱淬火加頻率的選擇 感應(yīng)加熱可分為三類(lèi)： (1)高頻加熱 常用頻率為（ 200～ 300） KHZ、 淬硬層深度為（ ～ ） mm。 (2)中頻加熱 常用頻率為（ 2500～ 8000） HZ、 淬硬層深度為（ 2～ 10） mm。 交變電場(chǎng) 交變磁 場(chǎng) 感應(yīng)電流 渦流 表層加熱 淬火冷卻 集膚效應(yīng) 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 12 (3)工頻加熱 電流頻率為 50HZ、 不需要頻設(shè)備 、 城市用交流電即可 、 硬層深度為（ 10～ 20）mm以上 、 城市用交流電即。 根據(jù)工件尺寸可知 、 一般硬化層深 δ ＝（ 10～ 20）％ Φ 較為合適 、 其中 Φ 為工件的有效直徑 、 Φ =80mm可得 δ≈ 所以我們選擇中頻感應(yīng)加熱表面淬火。 （ 2） ． 淬火加熱溫度的確定 加熱溫度及加熱速度是感應(yīng)加熱的最基本的工藝參數(shù) ,它直接決定鋼的相變過(guò)程和淬火后的組織 ,是提高和穩(wěn)定表面淬火工藝質(zhì)量的重要保證 、 根據(jù)所要求的性能 、 可設(shè)定溫度 T=900℃ 。 （ 3） ． 淬火冷卻方式 的 選擇 根據(jù)所加工的工件尺寸性能 、 由 42CrMo 鋼 的 圖 7和 圖 可知 42CrMo 鋼軋機(jī)齒 輪軸 用 油 淬火可滿足使用要求。 但考慮經(jīng)濟(jì)等綜合因素 、 且 42CrMo 的淬透性高 、 易于 淬透 、在工業(yè)上常用 選擇乳化液作淬火介質(zhì) 。 （ 4） ． 感應(yīng)加熱淬火的目的 表面感應(yīng)加熱淬火是為了使 鋼件 達(dá)到所要求的 表面 高 硬度 、 高耐磨性 、 而 心部保持較好的塑性和韌性 、 且 呈現(xiàn)低的缺口敏感性 、 高的 沖擊韌性 和 疲勞強(qiáng)度 、 已達(dá)到最優(yōu)的使用性能和工藝性能。 42CrMo 回火 工藝?yán)碚摶A(chǔ)、原則 （ 1） ． 回火溫度 確定 原則 42CrMo 鋼 軋機(jī)齒軸 要有較高的力學(xué)性能 ,在調(diào)質(zhì) 、 感應(yīng)加熱 淬火加 低溫回火后 ,表面硬度需要 達(dá) HRC50 以上 ,心部硬度 HRC35～ 45。由不同鋼含碳量的硬度與回火溫度關(guān)系曲線圖 可知其在 150~180℃ 回火可滿足使用要求 。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 13 圖 10 不同含碳量鋼硬度與回火溫度關(guān)系曲線 （ 2） ． 回火溫度時(shí)間確定原則 回火時(shí)間從工件入爐后爐溫升至回火溫度時(shí)間開(kāi)始計(jì)算回火時(shí)間一般為 1～ 3h、 可參考經(jīng)驗(yàn)公式加以確定： tn=Kn+AnD 式中 tn回火時(shí)間 （ min） ； Kn回火時(shí)間基數(shù)； An回火系數(shù)； D工件有效厚度 （ mm） 、 當(dāng)回火溫度 低于 300℃ 時(shí) 、 Kn 為 120min 和 An 為 1由此工件回火時(shí)間為 2～ 3h。 （ 3） ． 回火的目的