熱處理工藝課程設(shè)計(jì)--鋼的熱處理工藝設(shè)計(jì)-精品12151字投稿：顧膢膣(編輯修改稿)
2024-12-05 10:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 攝氏度，所以將鋼件的加熱溫度確定為870攝氏度。 3． 加熱方法 采用到溫加熱的方法，是指當(dāng)爐溫加熱到指定的溫度時(shí)，再將工件裝進(jìn)熱處理爐進(jìn)行加熱。原因是加熱速度快，節(jié)約時(shí)間，便于批量生產(chǎn) 4． 加熱介質(zhì) 加熱介質(zhì)為空氣 5． 保溫時(shí)間 保溫時(shí)間 =保溫時(shí)間系數(shù) 有效尺寸，保溫時(shí)間用 τ 表示 . 合金鋼保溫時(shí)間系數(shù) α（ mm/min） 保溫時(shí)間 =保溫時(shí)間系數(shù) 裝爐修正系數(shù) 工件厚度。工件加熱保溫時(shí)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(yàn)公式來計(jì)算保溫時(shí)間：保溫時(shí)間 =保溫時(shí)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(shí)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=αKD=12= 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(jì)算結(jié)果繪制出工件的正火曲線橫軸為時(shí)間，縱軸為溫度。 溫度 ℃ 時(shí)間 /分鐘 圖 39 正火處理工藝曲線 \ 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(gè)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(shí)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(shí)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(duì)于薄層滲碳，溫度可以降到 880℃ ~900℃ ，而對(duì)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(shí)間）。 溫度越高滲速越快，但是溫度過高會(huì)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 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 ℃ 。 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 4 滲碳保溫時(shí)間 保溫時(shí)間 6小時(shí) 依據(jù)：滲碳時(shí)間的確定：根據(jù)公式： 其中 δ(mm)為滲碳層深度； K為常數(shù)； t(h)為滲碳保溫時(shí)間。 925℃ 滲碳時(shí)取 K為 故 t=（ ） （ ） = 故選滲碳時(shí)間為 6小時(shí) 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(duì)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 火苗呈現(xiàn)淺黃色，無黑煙和白亮的火束或火星?；鹈玳L100~200mm，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(duì)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(shí)間 淬火加熱時(shí)間包括升溫和保溫時(shí)間兩段時(shí)間，升溫時(shí)間包括相變重結(jié)晶 時(shí)間，保溫時(shí)間實(shí)際上只考慮碳化物溶解和奧氏體成分均勻化所需要的時(shí)間。 在具體的生產(chǎn)條件下，淬火加熱時(shí)間常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，通過實(shí)驗(yàn)最終確定。常用的經(jīng)驗(yàn)公式為： τ= a?K?D 式中 τ 加熱時(shí)間， min； 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(shí)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)。 表 313 常用鋼的加熱系數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)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(shí)間 τ=a?K?D
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