【文章內(nèi)容簡介】 CrMo 的正火 工藝 理論基礎(chǔ) 、原則 （ 1） ． 正火加熱溫度 通常 對于 亞 共析鋼正火的加熱溫度通常為 Ac3以上 30～ 50℃ ,而對于 中 碳合金鋼的正火溫度正火溫度通常為 Ac3以上 50～ 100℃ 、 保溫一定時間后取出噴霧冷卻這種冷卻方式稱為高溫正火。 由 鐵碳合金相圖 如 圖 6可知 42CrMo的加熱溫度 范圍 為 850～ 900℃ 。 加熱溫度過低先共析鐵素體未能全部溶解而達不到細化晶粒的作用 、 加熱溫度過高會造成晶粒粗化惡化鋼的力學性 能 、 所以我們可以選著 870℃。 圖 5 42CrMo鋼感應加熱淬火加回火工藝曲線 900℃ 150~180℃ 空冷 乳化液 溫度 /℃ 時間 約 35s 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文） 8 圖 6 FeC合金 相 圖 （ 2） ． 正火加熱保溫時間 保溫時間 ,這個問題比較復雜 ,一般由試驗確定 ,但也有個經(jīng)驗公式 :t = αKD t— 保溫時間 (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) 工件有效厚度的計算原則是 :薄板工件的厚度即為其有效厚度 。長的圓棒料直徑為其有效 厚度 。正方體工件的邊長為其有效厚度 。長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毫米為一小時來計算 、 合金鋼可以按工件的有效厚度每 20毫米一小時來計算保溫時間 、 加熱時間應為 2～ 3小時左右。 （ 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 課 程 設(shè) 計 說 明 書（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） ． 淬火保溫時間的確定。 根據(jù)有效長度 Φ /2=80/2=40mm、 可 查 知 、 保溫時間要大于 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 、 至水冷端距離小于 33mm 方可達到要求 、 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 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)大學出版社。 ） 查出含碳量為 ~%的曲線帶 、 再在縱坐標上查出 HRC=35~ 取中值36其曲線帶相交的點即為加熱溫度 、 大約為 480℃ 。 （ 5） ．確定回火保溫時間 。 由于回火保溫時間為 480℃ 、 根據(jù)經(jīng)驗公式可知回火保溫時間大約為 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)良的綜合力學性能 、 即高強度和高韌性的適當配合 、 還可提高一定的耐磨性 、 以保證零件長期順利工作。 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文） 10 圖 7 42CrMo 鋼的淬透性曲線 圖 8 沿末端淬火試樣的長度、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 感應加熱 淬火 工藝原理 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文） 11 感應加熱淬火加熱速度快 、 淬火質(zhì)量好 、 較一般淬火硬度高 、 得到極細馬氏體 、 且淬硬層深度易于控制 、 易實現(xiàn)機械化和自動化。 其過程如下： 感應加熱淬火的 原理 如圖 9所示 、 電磁感應產(chǎn)生同頻率的感應電流即渦流。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 、 稱為 “ 集膚效應 ” 、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 感應加熱淬火示意圖 （ 1） ． 感應加熱淬火加頻率的選擇 感應加熱可分為三類： (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 交變磁 場 感應電流 渦流 表層加熱 淬火冷卻 集膚效應 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書（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加熱的最基本的工藝參數(shù) ,它直接決定鋼的相變過程和淬火后的組織 ,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 鋼軋機齒 輪軸 用 油 淬火可滿足使用要求。 但考慮經(jīng)濟等綜合因素 、 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） ． 感應加熱淬火的目的 表面感應加熱淬火是為了使 鋼件 達到所要求的 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 疲勞強度 、 已達到最優(yōu)的使用性能和工藝性能。 42CrMo 回火 工藝理論基礎(chǔ)、原則 （ 1） ． 回火溫度 確定 原則 42CrMo 鋼 軋機齒軸 要有較高的力學性能 ,在調(diào)質(zhì) 、 感應加熱 淬火加 低溫回火后 ,表面硬度需要 達 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 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文） 13 圖 10 不同含碳量鋼硬度與回火溫度關(guān)系曲線 （ 2） ． 回火溫度時間確定原則 回火時間從工件入爐后爐溫升至回火溫度時間開始計算回火時間一般為 1～ 3h、 可參考經(jīng)驗公式加以確定： tn=Kn+AnD 式中 tn回火時間 （ min） ； Kn回火時間基數(shù)； An回火系數(shù)； D工件有效厚度 （ mm） 、 當回火溫度 低于 300℃ 時 、 Kn 為 120min 和 An 為 1由此工件回火時間為 2～ 3h。 （ 3） ． 回火的目的