【文章內(nèi)容簡介】 表示 . 合金鋼 保溫時間系數(shù) α （ mm/min） 保溫時間 =保溫時間系數(shù)裝爐修正系數(shù)工件厚度。工件加熱保溫時間與加熱介質(zhì)，材料成分，爐溫，工件的形狀和大小，裝爐量和裝爐量等因素有關(guān)。一般用經(jīng)驗公式來 計算保溫時間：保溫時間 =保溫時間系數(shù)裝爐系數(shù)工件的有效厚度。合金結(jié)構(gòu)鋼選擇 750~900℃ 井 式電阻爐加熱的保溫時間系數(shù)α選為， 裝爐系數(shù) K一般選擇 。 工件的有效厚度為 D=(6036)／ 2=12mm。 所以 τ =α K D= 12= 取 30min 6 正火工藝曲線 根據(jù)以上熱處理參數(shù)的確定工件的正火工藝曲線見圖 39 根據(jù)計算結(jié)果繪制出工件的正火曲線橫軸為時間，縱軸為溫度。 870177。 10℃ 30min 時間 /分鐘 圖 39 正火處理工藝曲線 溫度\℃ 空冷 14 7 冷卻方式 冷卻方式采用出爐空冷。 8 冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)：空氣。 9 正火組織 細(xì)珠光體＋鐵素體 。 20CrMnMo 的滲碳工藝 1． 滲碳的目的 滲碳是將鋼件置于足夠的碳勢的介質(zhì)中加熱到奧氏體狀態(tài)并保 溫，使其形 成一個富碳層的熱處理工藝。具體是 將含碳 (~)的鋼放到碳勢高的環(huán)境介質(zhì)中，通過讓活性高的碳原子擴(kuò)散到鋼的內(nèi)部 ,形成一定厚度的碳含量較高的滲碳層 ,再經(jīng)過淬火和回火，使工件的表面層得到碳含量高的 M，而心部因碳含量保持原始濃度而得到碳含量較低的 M，提高表面層的耐磨性 (碳含量高的 M)，同時保持心部有高的耐沖擊能力，即強(qiáng)韌性。采用甲醇 煤油滴注式氣體滲碳。高溫下甲醇的裂解產(chǎn)物 H2O、 CO2等將 CH4 和 [C]氧化?？墒?fàn)t氣成分和碳勢保持在一定范圍內(nèi)。 滲碳可以再多方面提高鋼件的機(jī)械性能，可以提高 鋼件的硬度和耐磨性，降低沖擊韌性和斷裂韌性（沖擊韌性和斷裂韌性隨著表面碳含量的越高、碳層越深，降低的越多），同時可以提高疲勞強(qiáng)度（碳層的高強(qiáng)度有助于疲勞強(qiáng)度的提高）。 2 滲碳溫度 目前在生產(chǎn)上廣泛使用的溫度是 920℃ ~940℃ 。對于薄層滲碳，溫度可以降到 880℃ ~900℃ ，而對于深層滲碳（大于 5mm）溫度往往提高到 980℃ ~1000 ℃ （主要是縮短滲碳時間）。 溫度越高滲速越快，但是溫度過高會引起奧氏體晶粒長大，降低零件的力學(xué)性能，增加零件的畸變，降低使用壽命。通常滲碳的溫度選擇要根據(jù)滲層的深度 確定。 滲層深度與溫度的關(guān)系見表 310 15 表 310 滲層深度與溫度的關(guān)系表 加工中心主軸 的滲層深度為 ～ 所以選 滲層深度 的溫度應(yīng)為925?10℃ 。 3 滲碳介質(zhì) 滲碳介質(zhì)： 煤油 滲碳煤油在 925℃ 的分解產(chǎn)物及含量見表 311， 井式爐煤油滴量表 312 表 311 滲碳煤油在 925℃的分解產(chǎn)物及含量 CO2 CO H2 CH4 CmHn O2＋ N2 表 312 井式爐煤油滴 量 設(shè)備型號 RQ3359D RQ3609D RQ3759D RQ3909D 煤油滴量 （ ml／ min） 排氣期 強(qiáng)滲期 4． 6 擴(kuò)散期 4 滲碳保溫時間 保溫時間 6小時 依據(jù)：滲碳時間的確定：根據(jù)公式： tK?? 16 其中 δ(mm) 為滲碳層深度； K為常數(shù)； t(h)為滲碳保溫時間。 925℃滲碳時取 K為 故 t=（ ）（ ） = 故選滲碳時間為 6小時 5 冷卻方法： 冷卻方式：隨爐緩慢冷卻至 850℃后出爐，組織的偏析基本消除，比較均勻。 對于重新加熱淬火的工件，為了減少表面的氧化，脫碳及變形，應(yīng)該爐冷至850~860 攝氏度出爐 空冷。最好是將坑冷。 6 滲碳后的組織 表面：碳化物 +珠光體＋鐵素體 心部：珠光體＋鐵素體 7 滲碳工藝曲圖 圖為 RQ3759井式滲碳爐的工藝圖 8 滲碳過程中注意的問題 （ 1） 滲碳過程中，通?？山柚^察排出廢氣的火苗，判斷爐內(nèi)的氣氛。正常 17 火苗呈現(xiàn)淺黃色，無黑煙和白亮的火束或火星?；鹈玳L 100~200mm，爐內(nèi)壓力為 200~300pa。非正常的火苗有：火苗中有火星，表示爐內(nèi)炭黑過多，火苗過長而且尖端外緣出現(xiàn)亮白色，表示滲碳劑供給量過多，火苗短而且外呈淺藍(lán)色，有透明感，表示滲劑供給量不足。 （ 2）由于中段 ， 內(nèi)里部分和端面不做 滲碳 要求 ，應(yīng)該涂上防滲碳涂料。 （ 3）對于重新加熱淬火的工件，為了減少表面的氧化，脫碳及變形，應(yīng)該爐冷至 850~860 攝氏度出爐 空冷，最好是坑冷（冷卻坑內(nèi)應(yīng)先加入 一些甲醇，乙醇，以產(chǎn)生保護(hù)氣氛）。 20CrMnMo 的淬火 工藝 1 滲碳后 一次重新加熱 淬火的目的 提高硬度和耐磨性，如刃具、量具、模具等； 提高強(qiáng)韌性，如各種機(jī)器零件； 提高耐腐蝕性和耐熱性，如不銹鋼和耐熱鋼。 2 淬火溫度 淬火溫度： 840177。10 ℃ 依據(jù)：亞共析鋼淬火加熱溫度選用 AC3+（ 30～ 50℃），這樣既保證充分奧氏體化，又保持奧氏體晶粒的細(xì)小。 3 保溫時間 淬火加熱時間包括升溫和保溫時間兩段時間，升溫時間包括相變重結(jié)晶時間，保溫時間實際上只考慮碳化物溶解和奧氏體成分均勻 化所需要的時間。 在具體的生產(chǎn)條件下，淬火加熱時間常用經(jīng)驗公式計算，通過實驗最終確定。常用的經(jīng)驗公式為： τ = a?K?D 式中 τ 加熱時間， min； a 加熱系數(shù)， min/mm； K 裝爐修正系數(shù)； D 工件有效厚度， mm。 加熱系數(shù) a 表示工件單位厚度需 要的加熱時間，其大小與工件尺寸、加熱介質(zhì)和鋼的化學(xué)成分有關(guān)，下表是常用鋼的加熱系數(shù)。 18 表 313 常用鋼的加熱系數(shù) 工件材料 工件直徑 /mm ＜ 600℃箱式爐中加熱 750～850℃鹽爐中加熱或預(yù)熱 800～900℃箱式爐或井式爐中加熱 1000～1300℃高溫鹽爐中加熱 碳鋼 ≤ 50 ～ ～ ＞ 50 ～ ～ 合金鋼 ≤ 50 ～ ～ ＞ 50 ～ ～ 高合金鋼 ～ ～ ～ 高速鋼 ～ ～ ～ ～ 根據(jù)設(shè)計的 加工中心主軸 ，加熱系數(shù) a 的大小取 。 裝爐量修正系數(shù) K 是考慮裝爐的多少 和方式來確定的。工件在爐內(nèi)的排布方式直接影響熱量傳遞的通道，軸 在爐中的擺布如下圖： 修正系數(shù) K 的值取 所以，淬火加熱時間 τ =a?K?D ≈ 同時， 工件在滲碳爐中保溫的時間已經(jīng)足夠長無需再 加熱很長時間。 所以得到保溫時間是 。 4 淬火工藝曲線見圖 314 圖 314 淬火工藝曲線 5 冷卻介質(zhì) 840177。 10℃淬火 溫度/℃ 30min 單液油淬 時間 /h 19 LAN15(10 號機(jī)械油 )的冷卻能力見表 315 表 315 10 號機(jī)械油的冷卻能力 特性溫度 /℃ 特性時間 /s 800～ 400℃冷卻 /s 460 依據(jù)：該冷卻介質(zhì)冷卻能力